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(jìn)行低溫省煤器加裝前后的鍋爐熱力環(huán)保特性進(jìn)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(dá)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(jī)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(yàn)，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(fēng)，除塵方式為電除塵。鍋爐額定出力時(shí)的設(shè)計(jì)排煙溫度為129℃。而實(shí)際運(yùn)行中，各季節(jié)排煙溫度均高于設(shè)計(jì)值，夏季甚至?xí)哌_(dá)150℃。故設(shè)計(jì)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(jì)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(dāng)煙氣沿著尾部煙道流動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生2個(gè)金屬低溫防腐的安全區(qū)和2個(gè)低溫腐蝕嚴(yán)重區(qū)。設(shè)計(jì)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(jì)中應(yīng)核算設(shè)計(jì)煤質(zhì)下的煙氣露點(diǎn)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(yùn)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(jìn)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(jìn)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(jì)適當(dāng)?shù)臒煔饬魉?，可以使低溫省煤器具有一定的自清灰能力。同時(shí)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(jìn)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(jìn)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(jī)房0米層的#3低加出口處，與主凝結(jié)水回合后進(jìn)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(huì)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(huì)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(fēng)機(jī)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(shí)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)發(fā)電煤耗下降了2.4 g/kWh，達(dá)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(dá)到了更高的環(huán)保要求。

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