330MW鍋爐低溫省煤器改造的環(huán)保節(jié)能效果分析

穆生德 高鑫

【摘要】目前，我國的火電廠排煙溫度普遍較高，排煙熱損失較大。采用低溫省煤器是回收排煙熱量的有效方法之一。本文對330MW鍋爐進行低溫省煤器加裝前后的鍋爐熱力環(huán)保特性進行了分析，研究發(fā)現(xiàn)采用低溫省煤器可以降低煤耗2.4g/kWh，脫硫和除塵效率分別提高至99.16%和99.8%，達到了節(jié)能環(huán)保地目的。

【關(guān)鍵詞】低溫省煤器；排煙損失；脫硫

前言

排煙溫度是影響排煙損失的最重要的因素。我國現(xiàn)役的火力發(fā)電機組的排煙溫度大都在130～150℃，與國際水平相比，排煙溫度普遍較高。根據(jù)經(jīng)驗，排煙溫度每下降20℃，則排煙熱損失可以減少0.6%～1%。有效利用鍋爐尾部煙氣的余熱，是發(fā)電企業(yè)亟待解決的問題之一。

某電廠三期5#鍋爐為亞臨界參數(shù)、一次中間再熱、自然循環(huán)、單爐膛、平衡通風，除塵方式為電除塵。鍋爐額定出力時的設(shè)計排煙溫度為129℃。而實際運行中，各季節(jié)排煙溫度均高于設(shè)計值，夏季甚至會高達150℃。故設(shè)計在鍋爐煙道尾部加裝低溫省煤器，回收利用煙道尾部余熱。

1、系統(tǒng)改造設(shè)計措施

1.1 受熱面的防腐

低溫腐蝕是鍋爐尾部煙道常見的問題之一。當煙氣沿著尾部煙道流動過程中會產(chǎn)生2個金屬低溫防腐的安全區(qū)和2個低溫腐蝕嚴重區(qū)。設(shè)計的原則就是要保證低溫腐蝕處于腐蝕速率較低的區(qū)域。設(shè)計中應(yīng)核算設(shè)計煤質(zhì)下的煙氣露點及最低管壁溫度，控制入口水溫及出口煙溫以保證受熱面鋼材在低腐蝕區(qū)域運行。

1.2 受熱面的防磨

要對低溫省煤器受熱面的煙氣流程進行數(shù)值模擬，分析流場中煙氣走廊、煙氣渦流的位置及產(chǎn)生原因，作好預(yù)防措施；要控制好受熱面的流速，使煙氣在保有一定自清灰能力的基礎(chǔ)上，盡量減少磨損，通常進入除塵器前煙氣速度保持在9m/s左右。

1.3 受熱面的除灰

設(shè)計適當?shù)臒煔饬魉伲梢允沟蜏厥∶浩骶哂幸欢ǖ淖郧寤夷芰ΑＭ瑫r設(shè)立蒸汽、聲波兩級吹灰系統(tǒng)，保證受熱面的除灰效果，使受熱面保持較好的換熱系數(shù)。

2、低溫省煤器的系統(tǒng)流程

如圖1：從#1低加進口與#2低加出口接出的部分主凝結(jié)水通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)控制在70℃，通過循環(huán)泵，分成8路進入低溫省煤器，與煙氣逆流換熱。通過兩組低溫省煤器，凝結(jié)水有70℃溫升乃至103℃，再經(jīng)由室外管線回到汽機房0米層的#3低加出口處，與主凝結(jié)水回合后進入#4低加。

圖1低溫省煤器的系統(tǒng)流程圖

3、節(jié)能環(huán)保效果分析

3.1 熱力系統(tǒng)節(jié)能分析

利用低溫省煤器吸收煙道尾部的余熱加熱部分主凝結(jié)水，可以有效減少發(fā)電的熱損失，但增加的循環(huán)泵也會消耗一定的電量。投用低溫省煤器前后的熱力系統(tǒng)狀況的對比如表1所示：

凝結(jié)水吸收排煙的熱量，使得#3低加凝結(jié)水的出口溫度提高了12.1℃。真空度下降了0.91，但幾乎不會對熱耗率產(chǎn)生影響。排煙溫度下降了50℃左右，使得煙氣體積流量減少了約10%，減少阻力約400kPa，增加的低溫省煤器的結(jié)構(gòu)增加了尾部煙道的阻力損失為320kPa，引風機綜合電耗下降，凝結(jié)水量增加，循環(huán)泵用電量增加，廠用電率增加0.04%。

3.2 環(huán)保效果分析

由表2可知：由于排煙溫度的下降，有效地提搞了電除塵器的比集塵面積，降低了煙塵的比電阻下降，使得電除塵器出口煙塵下降到12.14 mg/Nm3，除塵效率提高到99.8%。煙氣在除塵器之前溫度降低，部分煙氣中的酸凝結(jié)成霧滴，此時煙氣中灰濃度較高，霧滴被堿性灰粒吸收，酸堿中和，易于被電除塵器捕集，在脫硫之前就使得煙氣中酸濃度下降，故脫硫效率從原來的95.8%提高到99.16%。

4、小結(jié)

對330MW鍋爐進行低溫省煤器改造后：

1. 增加的設(shè)備增加了廠用電耗，廠用電率增加了0.04%，但利用了煙道尾部余熱，廠標準發(fā)電煤耗下降了2.4 g/kWh，達到了節(jié)能的目的。

2. 電除塵器出口煙塵下降到了12.14 mg/Nm3，除塵效率提高到99.8%，脫硫效率從原來的95.8%提高到99.16%，達到了更高的環(huán)保要求。

參考文獻：

[1]金文成， 陳廷章， 徐杰英. 2×315MW機組低溫省煤器的改造方案研究[J]. 河南化工， 2013， 30（7）： 15-19.

[2]崔立明， 盧權(quán). 350MW亞臨界鍋爐加裝低溫省煤器節(jié)能及環(huán)保應(yīng)用分析[J]. 神華科技， 2015， 13（2）：89-93.

[3]徐順喜， 吳志祥. 1 000 MW機組低溫省煤器項目的技術(shù)經(jīng)濟性分析[J]. 上海電力學院學報，2014， 30（1）：94-100.

[4]韓明杰， 劉金敬. 燃氣鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕的原因及預(yù)防措施[J]. 冶金動力，2007，122；51-52.