鍋爐省煤器改造節(jié)能效果分析

羅毅榮

摘 ?要：對(duì)于75 t/h CFB鍋爐存在的排煙溫度高，省煤器出口給水溫度低于汽包飽和蒸汽溫度的現(xiàn)象，采用了小直徑光管省煤器，通過(guò)收集該爐省煤器改造前后的運(yùn)行參數(shù)及管束的設(shè)計(jì)及施工資料，對(duì)比分析了省煤器改造后的節(jié)能效果，解決了排煙溫度高的問(wèn)題，為同類(lèi)型鍋爐省煤器改造提供案例及效果預(yù)判。

關(guān)鍵詞：CFB鍋爐;省煤器;排煙溫度

中圖分類(lèi)號(hào)：TK223.3 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2016）03-0178-01

省煤器是鍋爐主要的換熱設(shè)備之一，其主要作用是提高鍋爐給水溫度，減少汽包材料熱應(yīng)力，回收利用煙氣中的部分熱量，達(dá)到減少鍋爐燃煤消耗量的目的。其換熱性能直接影響到鍋爐熱效率，從而影響全廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性?，F(xiàn)在面臨SCR改造的需要，為了節(jié)省空間和成本，需要在原有煙道省煤器位置內(nèi)布置一層SCR脫硝催化劑層，需要改造省煤器管束的布置方式以預(yù)留催化劑層所需空間。提高換熱性能最直接的措施就是增加省煤器的有效受熱面積。而目前省煤器的主要形式是鰭片管式省煤器，然而通過(guò)改造的效果能直觀突出光管省煤器的有效換熱面積比原有鰭片管要多，占用空間小，吸熱量有所提高，達(dá)到了改造的目的。

1 ?設(shè)備概述

1.1 ?鍋爐概況

廣東某集中供熱廠總供汽能力為220 t/h，5臺(tái)鍋爐均為循環(huán)流化床鍋爐，其中需要改造的鍋爐額定蒸發(fā)量為75 t/h，單汽包自然循環(huán)、中溫絕熱旋風(fēng)分離器、負(fù)壓給煤的循環(huán)流化床鍋爐。鍋爐設(shè)計(jì)性能參數(shù)，見(jiàn)表1。

鍋爐日常燃用煤種為大同煙煤，設(shè)計(jì)煤種資料見(jiàn)表2。滿負(fù)荷時(shí)設(shè)計(jì)煤種的消耗量為12.726 t/h。

1.2 ?原省煤器形式

原省煤器分為上、中、下三級(jí)，各級(jí)省煤器的上下兩排管束錯(cuò)列布置，橫向排數(shù)分別為18和17排，縱向排數(shù)均為12排，管子中心線橫向間距125 mm，縱向間距120 mm。省煤器管采用Φ32×4的20#鍋爐鋼管，并且管子順煙氣流速方向前后兩端都焊接有高度為40 mm、寬2 mm的肋板。光管外表面總換熱面積637 m2，鰭片總換熱面積1 054 m2。

2 ?結(jié)合SCR脫硝改造的省煤器改造

2.1 ?改造前存在問(wèn)題

改造前75 t/h鍋爐的排煙溫度達(dá)到150 ℃以上，省煤器出口集箱進(jìn)入汽包前的給水溫度只有180 ℃左右，與汽包飽和蒸汽壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度230 ℃低50 ℃左右。鍋爐熱效率只有86.21%，產(chǎn)汽標(biāo)煤耗達(dá)到了124.28 kg/t，嚴(yán)重影響了鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，并且造成大量的熱量損失。

由于在省煤器原有空間內(nèi)需要布置SCR脫硝催化劑層，省煤器在豎直煙道的占用空間需要進(jìn)一步縮小。而第一級(jí)省煤器后的煙氣溫度要求達(dá)到280～420 ℃范圍內(nèi)才能滿足SCR煙氣脫硝的脫硝效果，但改造前省煤器級(jí)與級(jí)之間沒(méi)有溫度測(cè)點(diǎn)監(jiān)控。

煙氣流經(jīng)省煤器的溫降只有280 ℃左右，省煤器出口給水溫度只有180 ℃，未能達(dá)到汽包飽和溫度。

2.2 ?省煤器改造后

改造后由原來(lái)的上中下三級(jí)省煤器縮減到上下兩級(jí)省煤器，中間間隔位置留給布置SCR脫硝催化劑層。各級(jí)省煤器的上下兩排管束錯(cuò)列布置，上級(jí)省煤器橫向排數(shù)分別為29和28排，縱向排數(shù)均為18排，下級(jí)省煤器橫向排數(shù)分別為32和31排，縱向排數(shù)均為20排。管子中心線橫向間距上、下級(jí)省煤器分別是85 mm和76 mm，縱向間距70 mm。省煤器管采用Φ25×3的20#鍋爐鋼管。光管外表面總換熱面積983 m2。改造前后的受熱面積計(jì)算對(duì)比，見(jiàn)表3。

3 ? 改造后節(jié)能效果分析

2015年10月份改造完成后首次進(jìn)行調(diào)試，經(jīng)過(guò)一個(gè)月的運(yùn)行調(diào)整和摸索，11月的運(yùn)行參數(shù)明顯地有所改善，特別是鍋爐排煙溫度對(duì)比2015年8月改造前的情況，明顯地看出排煙溫度下降到120 ℃左右，比改造前下降了近25 ℃左右。另外，省煤器出口集箱進(jìn)入汽包前溫度已達(dá)到220 ℃左右，比改造前提高了40 ℃。在鍋爐熱效率方面，經(jīng)過(guò)以往運(yùn)行實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)，在其他運(yùn)行參數(shù)不變的情況下，排煙溫度每下降10 ℃，鍋爐效率提高約0.6%。本次改造提高鍋爐效率約達(dá)到2%，減少售汽標(biāo)煤耗約2.4 kg/t。按照該鍋爐每月產(chǎn)汽量35 000 t計(jì)算，共節(jié)省產(chǎn)汽標(biāo)準(zhǔn)煤84 t，原煤低位發(fā)熱值按照5 000 kcal/kg折算為117.6 t，按照每噸原煤420元的價(jià)格計(jì)算，每月節(jié)省燃料費(fèi)用 ? ? ? ? 4 ?9 ? 392元，全年可節(jié)省燃料費(fèi)用約60萬(wàn)元。

4 ?結(jié) ?語(yǔ)

通過(guò)結(jié)合SCR脫硝工程改造的省煤器改造過(guò)程，對(duì)比得出光管受熱面積在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的有效受熱面積要明顯高于原有鰭片管受熱面積，并且布置緊湊，能夠騰出空間布置SCR脫硝催化劑層。而且有效降低了鍋爐排煙溫度，顯著地降低了鍋爐產(chǎn)汽標(biāo)煤耗，而且改造的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，施工難度小，適合同類(lèi)型鍋爐增加SCR脫硝裝置的技術(shù)改造。

參考文獻(xiàn)：

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設(shè)備，2012，（6）.