７５Ｔ／Ｈ循環流化床鍋爐尾部受熱面的節能改造

王　雄

摘要:文章針對電站鍋爐實際生產中鍋爐排煙溫度較高的問題,進行了深入分析,并且針對電廠特點制訂了改造方案,通過方案比較,充分利用更換下來的舊省煤器進行自我改造后增加在鍋爐空預器前的位置,對鍋爐尾部受熱面進行了節能改造,有效增加了省煤器受熱面積,降低了排煙溫度,達到了節能增效的目的。

關鍵詞:鍋爐排煙溫度;尾部受熱面;節能改造

中圖分類號:TK229 文獻標識碼:A

文章編號:1674-1145(2009)20-0093-02

一、概述

某熱電廠先后投產了三臺杭州鍋爐廠生產的NG-75/5.3-M3型循環流化床鍋爐。鍋爐為單鍋筒、自然循環、集中下降管、冂型布置的燃煤循環流化床鍋爐,采用二級分離循環。前部為流化床爐室,在中間大斜度的水平過渡煙道中依次布置高溫和低溫過熱器,尾部豎井煙道布置了二級省煤器和二級三流程空氣預熱器。

二、存在問題

鍋爐設計排煙溫度為148℃,鍋爐效率為87%。自投產以來,1#、2#鍋爐排煙溫度在180℃～190℃之間,最高時達到210℃,鍋爐效率不到83%,而3#爐排煙溫度僅為145℃。由于排煙溫度長期居高不下,對電站鍋爐的經濟運行造成了嚴重的影響。

三、排煙溫度較高的原因分析

省煤器布置方式為:高溫省煤器(直鰭片管,φ32×4)→低溫省煤器(螺旋鰭片管,φ32×3)→低溫分離器(旋風分離器)→管式空氣預熱器(φ40×1.5),均采用順列布置。

影響鍋爐排煙溫度的主要因素有煤種、受熱面布置、受熱面積灰、爐膛漏風、給水溫度、冷空氣溫度、爐膛出口過剩空氣系數、空氣預熱器漏風系數等,它們之間既單獨作用,又相互關聯。因此通過綜合分析比較,原因分析如下:

1.從表中數據得知,由于鍋爐廠家設計時考慮不周,1#、2#鍋爐尾部受熱面布置先天不足,是鍋爐排煙溫度較高的主要原因。

2.電廠為節約成本,采用無煙煤代替原設計的煙煤,由于無煙煤熱值較高,灰分低,與設計煤種差別較大,是導致鍋爐排煙溫度較高的另一個主要原因。

3.鍋爐二級分離效率較低(一級分離采用百葉窗結構,二級分離采用旋風分離),導致尾部煙氣攜帶大量細顆粒粉塵,也是導致鍋爐排煙溫度較高的一個因素。

四、鍋爐省煤器的改造措施

(一)改造換熱計算的依據

1.鍋爐出力:75T/H。

2.主給水流量:78T/H。

3.主給水溫度:150℃。

4.冷風溫度:25℃。

5.鍋爐排煙溫度:150℃。

6.保證低溫省煤器出口煙氣溫度不低于310℃。

7.保證尾部受熱面檢修空間不受太大的影響。

(二)省煤器的改造措施

方案一:高溫省煤器由直鰭片改為螺旋鰭片管。目前鍋爐省煤器節能改造方案應用成熟的是光管式省煤器改為螺旋鰭片管。這既大幅度增加了傳熱面積,又減少了受熱面的磨損,并且在實踐改造應用中取得了非常好的效果,應該是首選方案。但是這一改造方案受到鍋爐尾部煙道的空間和支撐梁的承重能力等因素制約,并且改造投資成本也較大。

方案二:根據1#、2#爐的結構特點,利用低溫分離器出口煙道與空氣預熱器之間的空間(最小垂直距離為960mm),增加一組小省煤器,以增加受熱面積,解決省煤器傳熱面積設計偏少的問題來降低排煙溫度。省煤器采用螺旋鰭片管。

方案三:同方案二,在尾部煙道增加一組小省煤器(采用直鰭片管)。并且利用3#爐更換下來的高溫省煤器(直鰭片管,φ32×3,縱向16排,橫向31列),一分為二,改造成兩組小省煤器(縱向8排,橫向30列)。同時增加小省煤器進出口聯箱,使得小省煤器垂直高度為900mm,保證了小省煤器的檢修空間,并增加2個支撐通風梁和人孔門。

根據鍋爐現場實際空間位置、鍋爐熱力計算以及成本核算,綜合考慮采用方案三,利用大修機會對2#鍋爐先進行技術改造。

五、改造后的效果和經濟分析

2#爐尾部受熱面改造后經過一個月的穩定運行,根據生產運行日志報表的數據統計:當鍋爐負荷在70～75T/H時,改造后的鍋爐排煙溫度在155℃左右,比大修前的排煙溫度降低35℃左右,降低了鍋爐熱損失,并且鍋爐噸蒸汽煤耗也明顯下降,達到了預期改造效果。經熱效率測試,改造后的鍋爐熱效率比原來提高約2%。經計算每年可節約鍋爐用煤1600噸,折合人民幣約48萬元。由于此次增加的一組小省煤器是公司利用原更換下的省煤器自行改造而成,節約成本5萬元,所以本次改造費用僅18萬元,投資回收期不到半年,效益相當可觀。

這次2#爐尾部受熱面的成功改造積累了經驗,后同樣對1#爐進行了改造,取得了較好的效果,為節能挖潛開創了一個嶄新的局面。

參考文獻

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[3]周乃君,葉貴波,劉智敏.螺旋肋片管省煤器在鍋爐節能技術改造中的應用[J].有色冶金節能,2003,(4).

作者簡介:王雄(1974- ),男,浙江寧波人,寧波明耀環保熱電有限公司工程師,研究方向:設備技術管理。