呼倫貝爾電廠600MW機(jī)組低溫省煤器改造工程設(shè)計(jì)

李佳旺

摘 ?要：國華呼倫貝爾電廠1、2號(hào)機(jī)組在BMCR工況時(shí)，鍋爐排煙溫度要比設(shè)計(jì)值149.1℃更高，夏季時(shí)最高會(huì)達(dá)到160℃。因此有必要通過降低煙氣排放溫度，提高機(jī)組熱效率，響應(yīng)節(jié)能減排的社會(huì)需求。

關(guān)鍵詞：呼倫貝爾電廠;改造;熱力系統(tǒng)

引言：

為了降低煙氣排放溫度，實(shí)現(xiàn)余熱的回收再利用，滿足國家節(jié)能減排政策的要求。本文將鍋爐低溫省煤器安裝在靜電除塵器入口，即上述第一種布置方案，既可以較充分利用煙氣的余熱、降低發(fā)電機(jī)組的供電煤耗，并且由于降低了進(jìn)入靜電除塵器的煙氣溫度，減少了煙氣體積，因此提升了靜電除塵器的工作效率，有效降低了排煙中的粉塵濃度。

一、機(jī)組煙氣排放現(xiàn)狀

呼倫貝爾電廠二號(hào)機(jī)組BMCR工況設(shè)計(jì)煤種下的排煙溫度為149.1℃，依據(jù)運(yùn)行現(xiàn)況和查閱運(yùn)行參數(shù)的歷史記錄表明，二號(hào)爐的實(shí)際運(yùn)行排煙溫度遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值，夏季可達(dá)160℃。過高的排煙溫度，對發(fā)電機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，尤其是節(jié)能降耗產(chǎn)生了很大的不利影響，其主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

（1）排煙溫度高使得鍋爐效率降低，每升高10℃，熱損失會(huì)提高0.6%—1%，鍋爐效率會(huì)降低0.5%左右，從而影響發(fā)電煤耗升高0.8～1g/kWh;經(jīng)初步估算，若可將排煙溫度降至90℃，火電機(jī)組的發(fā)電煤耗可降低2～4g/kWh;

（2）排煙溫度升高，煙氣體積流量增加、煙氣粉塵比電阻增高，使得電除塵器的除塵效率降低，同時(shí)必將造成靜電電除塵器及鍋爐引風(fēng)機(jī)工作環(huán)境惡劣，影響設(shè)備壽命，增加檢修維護(hù)費(fèi)用和工作量。

（3）排煙溫度升高，必將增加濕法脫硫系統(tǒng)的工藝水耗水量，增加發(fā)電耗水率，并使得脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性變差，同時(shí)會(huì)降低脫硫效率。

二、熱力系統(tǒng)方案分析

為避免在低溫省煤器傳熱管上發(fā)生煙氣結(jié)露現(xiàn)象，根據(jù)在上一節(jié)中對呼倫貝爾電廠用PH試紙測試到的煙氣露點(diǎn)溫度，需控制金屬壁溫高于70℃。對于采用翅片管作為低溫省煤器的傳熱元件來說，因?yàn)榈蜏厥∶浩鞴軆?nèi)水側(cè)傳熱系數(shù)一般為煙氣側(cè)傳熱系數(shù)的100倍以上，通常大于5000 w/m2℃，即管內(nèi)水側(cè)幾乎沒有溫度梯度，所以我們?yōu)榉乐拱l(fā)生低溫腐蝕現(xiàn)象，需控制金屬壁溫大于70℃時(shí)，就是在控制進(jìn)入低溫省煤器的水溫高于70℃。

根據(jù)呼倫貝爾電廠實(shí)際運(yùn)行情況，在考慮使用低溫省煤器對煙氣實(shí)現(xiàn)降溫過程中，應(yīng)分為夏季和冬季兩種情況。由于冬季對外供熱，供熱出口溫度為130℃，回水溫度為70℃，考慮到冬季供熱水質(zhì)較差，采用除鹽水內(nèi)循環(huán)，此時(shí)進(jìn)口溫度約75℃，滿足入口水溫的要求。在系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)中，增加了一路熱水再循環(huán)管路，以此來避免不穩(wěn)定工況的影響，從而自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入低溫省煤器水溫要求。系統(tǒng)示意圖如圖3-11所示。

本項(xiàng)目低溫省煤器熱力系統(tǒng)方案選用凝結(jié)水與熱網(wǎng)回水相結(jié)合的方式，即冬季采暖期，利用低溫省煤器加熱熱網(wǎng)的回水，考慮到本項(xiàng)目冬季供熱時(shí)的熱網(wǎng)水質(zhì)較差，不宜將熱網(wǎng)水與凝結(jié)水混入同一管道內(nèi)，才設(shè)立了凝結(jié)水板式換熱器。在采暖期，該換熱器不參與熱交換;在非供熱期，利用凝結(jié)水通過凝結(jié)水板式換熱器，吸收熱網(wǎng)閉式系統(tǒng)從低溫省煤器吸收的煙氣的熱量，來完成熱交換（見圖3-11）。

在夏季非供暖期時(shí)，通過控制從低加處引出的進(jìn)入板式換熱器的凝結(jié)水溫，使得進(jìn)入低溫省煤器的水溫不低于70℃的，同時(shí)，開啟升壓泵，維持熱網(wǎng)水閉式循環(huán)水運(yùn)行，將出口煙氣溫度降至90±2℃;冬季供暖期，關(guān)閉升壓泵，依靠熱網(wǎng)泵來維持供熱水的運(yùn)行流動(dòng)，通過調(diào)節(jié)閥來控制流經(jīng)低溫省煤器的流量，實(shí)現(xiàn)對出口煙溫的控制。兩個(gè)季節(jié)的過渡時(shí)，相當(dāng)于兩種工況同時(shí)運(yùn)行，使用循環(huán)水部分熱量流經(jīng)板式換熱器來間接加熱凝結(jié)水，從而逐漸過渡。

三、總結(jié)

低溫省煤器可以將除塵器入口溫度由大約160℃降低至90℃左右。選擇在夏季工況時(shí)通過改變進(jìn)入板換的凝結(jié)水溫度來控制進(jìn)入低溫省煤器的水溫，為防止低溫腐蝕情況的發(fā)生，需保證進(jìn)入低溫省煤器入口溫度大于70℃，實(shí)現(xiàn)控制出口煙氣溫度。當(dāng)冬季運(yùn)行時(shí)，升壓泵停運(yùn)，靠熱網(wǎng)泵維持供熱水運(yùn)行流動(dòng);冬季工況通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流過低溫省煤器的流量，來控制出口煙氣溫度。

參考文獻(xiàn)

[1] ?唐家毅，李峰.低溫省煤器技術(shù)在電廠的應(yīng)用概況[J].冶金動(dòng)力，2017（02）：11-16+19.