660MW火电机组低温省煤器的设计和应用.pdf

学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 锅 炉 技 术 4 6替 是可 以接受 的 。这 种 方 法 适 用 于 排 烟 温 度 高 的 褐 煤 锅 炉 ， 排 烟 温 度 低 的 烟 煤 锅 炉 采 用 本 方 法 则低温省煤器 回收 的热量很少 ， 低温 省煤器 系 统 的费 用 投 入 与 获 得 的 经 济 效 益 比 优 越 性 不 明 显 。 2 选用 合 适 的耐 腐 蚀 材 料 。选 择 合 适 的 、 性 价 比比较高 的材 料 是非 常 重要 的 。为此 ， 推 荐 采用 的材 料 主 要 有 不 锈 钢 材 料 ， 耐 腐 蚀 的 低 合 金碳 钢 ， 复合 钢 管 及 碳 钢 表 面搪 瓷处 理 等 ， 由工 程 实施时通 过技 术经 济 比较 确定 。 1 ． 2 ． 2换 热面 管 的过 度磨损 对 于防止 过度磨 损采取 如下 措施 1 换 热器 的 烟气 进 口侧 安 装 2排 假 管 ， 以 均 匀烟 气 流 场 ， 减 少 烟 气 粉 尘 对 后 续 管 束 的磨 损 。机组检修时检查一级换热器假管 的磨 损情 况 ， 可据 此判 断管束 的磨损 量 。 2 换 热器 的前 4排 管壁厚 加 大为 6 mm， 保 证 足够 的磨损 裕量 。 3 控 制烟气 流速 B MC R T况不 超过 l 0 ． 2 5 m／ s 。使烟气 流 具 有 自清灰 功 能 的 同 时 ， 也 不 因 为烟气 流速 过高而 产生 不可控 的磨损 。 4 对 烟气 流 场 进行 数 值 模 拟 ， 设 计 上 避 免 出现 烟气走 廊 、 烟气 偏 流及产 生烟气 涡流 。 5 选用 防磨损性 能优 异 的 H 型翅 片管 。 6 烟道 内管 子 整 体无 对 接 焊 缝 ， 蛇 形 管 弯 头和 焊 口全 部置 于 与烟 气 流动 区 隔 离 ， 防止 弯 头 及焊 缝磨损 。 1 ． 2 ． 3换热 面管 的积灰 低 温 省 煤 器 的 换 热 面 管 采 用 螺 旋 肋 片 管 和 高 频 焊翅 片 管易 于 积 灰 ， 其 积 灰 的程 度 与 煤 灰 特 性 及 烟 气 流 速 有 关 。 因 此 在 设 计 时 可 适 当 提 高 烟 速 对 于 除 尘 器 前 布 置 的 低 温 省 煤 器 ， 烟 气 流 速推 荐 1 0 m／ s左 右 ， 对 于 除 尘 器 后 布 置 的 低 温 省 煤 器 ， 烟 气 流 速 推 荐 l 5 m／ s左 右 。选 择 合适 间距 的 螺 旋 肋 片 管 和 翅 片 管 以 减 少 省 煤 器 管 壁 积 灰 。在 低 温 省 煤 器 管 排 问 将 增 加 部 分 蒸 汽 吹 灰 器 。对 于 低 温 省 煤 器 在 布 置 上 必 须 考 虑 可 拆 卸 的 形 式 ， 并 在 低 温 省 煤 器 上 设 置 水 清 洗 系 统 ， 利 用 机 组 停 役 期 间 进 行 水 清 洗 。 1 ． 3 低温 省煤 器的 系统布 置方 案 图 3是 低 温 省 煤 器 的 系统 连接 示 意 图 。通 常从 某个 低压 加热 器 引 出部分 或 全 部 冷凝 水 ， 送 往低 温 省煤 器 。低 温 省煤 器 的 布 置 方 案 有 以下 3种 方 案一 布置 存 电除尘 器 的进 口。这 种 布 置 方式最大的风险是腐蚀 。因为经过低温炯气换 热 器后 的 炯气 温 度 已经 存 酸露 点 以下 ， 除 尘 器 、 烟道 、 引风机 均存 在懵蚀 的风 险 。 方案 二 布置 在脱 硫 吸 收塔 的进 口。采 用这 种 布置方 式 的 不 足 是 无 法 利 用炯 气 温 度 降低 带 来 的提 高 电气 除尘 器 效 率 、 减 少 引风 机 和 增 压 风 机功率的好处； 其次 ， 其布置位置远离主机， 用于 降低烟气 温 度 的凝 结 水 管道 较 长 ， 凝 结 水 泵 需 克 服 的管 道 阻力相对 要 高些 。 方 案 J二 布 置按 串联 两级 设 置 ， 即综 合 方 案 一 和方 案 二 ， 第 一 级 布 置 在 除 器 的进 口 ， 第 二 级布 置在 吸收塔 的进 口。 图 3低温省煤器系统 对 于 第 一 级 低 温省 煤 器 着 重 考 虑 的 是 其 烟 气 出 口温度应 高 于烟 气 的酸 露 点 温度 ， 以避 免 其 下 游设 备 的 腐 蚀 。在 系 统 中设 置 第 一 级 低 温 省 煤 器 的凝 结 水 旁路 ， 并设 置 调 节 阀 ， 在 低 负 荷 丁 况下， 部分凝结水走第 一级低温省煤器 的旁路 ， 减少吸收烟气的热量 ， 使得低温省煤器m口烟气 温 度始终 在烟 气 的酸 露 点温 度 之 』 二 ， 避 免 了除 拿 器 、 烟道 、 引 风 机 腐 蚀 的 风 险 。低 温 省 煤 器 第 二 级 布置在 脱硫 吸 收塔 入 口， 达 到 进 一 步烟 气 冷 却 换 热 的作 用 。 1 ． 4最 终优 化设计 方 案 在 本 丁 程 应 用 中 ， 考 虑 到 电 f 一 常 年 煤 源 稳 定 ， 煤种 含 硫 量 低 和 机 组 常 年 的负 倚 牢 等 素 ， 经 热平 衡 、 燃 烧 系统 和烟 风 系统 等 复 核 计算 和经 济 性核算 最终 确定 优化 设计方 案如 下 采 用 串联 两 级 布 置 方 式 。第 一 级 低 温 省 煤 器 布置 在除尘 器进 口烟 道支 架 上 ， 第 二级 低 温 省 煤 器布 置在脱 硫塔 进 口 、 风 机 出 口水 平 段 。低 温 省 煤器 的水 侧 进 、 m 口与 汽 轮 机 凝 结 水 系统 连 接 ， 凝结 水 南 7号 低 温 加 热 器 口引 ， 经 过 两 级 加热 后 回 6号低 温加 热器 进 口。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 增 刊 1 王明健 ， 等 6 6 0 Mw 火电机组 低温省煤 器的设计 和应用 4 7 采用 H 型翅片 ， 材料第一级为 2 0 G钢 ， 第二 级 为 ND钢 ， 考虑 到 防磨 要求 ， 第一 级低 温省 煤器 四排管 道壁 厚≥ 6 mm， 第二 级低 温省煤 器后 四排 管 道壁厚 ≥ 5 mm。采 用模 块 化 设 计 思想 的低 温 省 煤器在 该 装 置 出现 故 障 时 的拆 卸更 换 工 作 方 便简单 ， 极大降低了该装置故障对机组运行安全 性 的影 响 。 吹灰 器 采 用 P L C4 - P C控 制 系 统进 行 监 控 ， 能 实现 自动 、 手 动方 式 运 行 ， 并 能 实 现 每 台 吹 灰 器单 独操作 控制 ， 并 提供 与 DC S的通 讯接 口及 通 讯协 议 ， 便 于实 现 D C S对 吹灰 器 的监 控 。 2 实际应用和经济性分析 本 工 程 中低 温省 煤 器 随 机 组 调试 过程 同 时 调试 投用 ， 在机组 调 试 阶段 就 发 挥 了节 能 降 耗 的 作用 。在机 组投 用近 一 年 中运 行 情 况 良好 ， 在 近 期机组 停 用 阶 段 ， 经 检 查 管 道 磨 损 情 况 良好 ， 未 发 现严 重设 备 问题 。 低温 省煤器 发挥 了一 定 的节 能 作 用 ， 在 西 安 热工 研究 院完成 的机 组性 能测试 数据 表 明 7 5 9 ／ 6 THA 工况低 温 省 煤 器 投 入 运 行 时 ， 较 低 温 省煤 器退 出运 行 时 的 热 耗 率 低 约 5 1 ． 2 k J ／ k W h ， 即低温 省煤 器投 入运 行 时 ， 机 组 经济 性 相 对 提 高 约 0 ． 6 9 。1 0 0 THA 工 况 下 ， 低 温 省 煤 器 投 入运 行时 较 低 温 省 煤 器 退 出运 行 时 的热 耗 率低 约 5 3 ． 4 k J ／ k W h 。 即低 温 省 煤 器 投 入 运 行 时 ， 机组 经济 性 相 对 提 高 约 0 ． 7 3 。根据 上 述 试验 结果 推 算 ， 本 工 程 选 择 采 用 低 温 省 煤 器 后 ， 可使发 电标 准煤耗率降低 1 ． 9 g ／ k W h ， 每台 机组全年的燃料成本可下降约 7 4 0万元 。此外 ， 低 温 省煤 器 的 投 运 对 降 低 机 组 水 耗 和 提 高 电 除 尘 效率 有一 定 的帮助 ， 在本 文 中不作详 细 阐述 。 在本工 程低 温省 煤 器 的 实 际运 行 中 ， 根 据 积 累的运 行经 验 ， 需要 注意 1 为保证 电 除尘前 烟气 冷却 器不发 生 烟 气 结露 ， 除了保证其人口水温在 8 O℃以上外 ， 在低 负荷工况或煤种变化 时， 可利用其旁路上的电动 调 节 阀控制 进 入 电除 尘 前 烟 气 冷 却 器 的凝 结 水 量 ， 以减少其吸热量 ， 提高其 排烟温度和换热管 金属壁温， 降低发生烟气结露 的可能性 。 2 5 0 THA 以下 低 负荷 工 况 运行 时 ， 空 气 预热器后 排烟温 度较 低 ， 一 般会 小 于 1 1 0℃ ， 为保 证 电除尘 前烟气冷 却 器不 发生 烟气 结露 和 防止 除 尘器 飞灰板结 ， 建议此 工况下停止 电除尘前低温 省 煤器 的使 用 ， 即只使用脱 硫塔前低温省 煤器 。 3 结 语 综上 所述 ， 采用 低 温 省煤 器 可 提 高机 组 热 效 率 ， 节约煤 耗 ， 符合 国家 “ 节能 减排 ” 的政 策 。 随着 低温 省煤 器 在 国 内工 程 的运 用 和 推 广 ， 可 以积 累更 多 的设 计 、 制 造 和 运 行 维 护 经 验 ， 进 一 步降低 设备 造 价 ， 达 到 “ 节 能 减 排” 、 提 高 经 济 效益 的 目的 。 参 考文献 [ 1 ]张华．低温省煤器 节能技术在超超 临界燃煤发电机组上的应 用[ J ] ．低碳世界 ，2 0 1 4 6 ． [ 2 ]刘鹤忠 ， 连 正权．低 温省 煤器 在火 力发 电厂 中 的运用 探讨 [ J ] ．电力勘测设计 ， 2 0 1 0 4 3 2 3 3 ． E 3 ]徐顺喜 ， 吴志祥．1 0 0 0 Mw 机 组低温省煤 器项 目的技术经 济性分析[ J ] ．上海 电力学院学报 ， 2 0 1 4 1 ． De si g n a n d Ap pl i c a t i on o f 6 6 0 MW Th er ma l P o w e r Un i t o f L o w Te m p er a t u r e E c o n o m i z e r WANG Mi n g j i a n， LI U De g a n g Ti a n J i P o we r Pl a n t o f Hu a i h u Co a l Po we r Co ．，Lt d ．，Hu a i n a n 2 3 2 0 9 8，Ch i n a Abs t r a ct Thi s p a p e r b r i e f l y de s c r i be s t h e c ha r a c t e r i s t i c s o f“ l ow t e m p e r a t u r e e c on o m i z e r ’ ’ a nd d i f f e r e n t l a yo u t ．a b r i e f a na l y s i s o f t h e e c o no m y o f i t s us e。6 6 0 M W c l a s s u ni t us i n g l o w t e mpe r a t u r e e c o n omi z e r i m p r o ve u ni t t he r ma l e f f i c i e n c y，ob vi ou s e ne r g y s a v i ng e f f e c t ，i n l i ne wi t h n a t i o n a l“ e n e r g y s a v i n g e mi s s i o n r e d u c t i o n” p o l i c y 。h a s t h e v e r y g o o d p r o s p e c t s f o r de v e l op me nt a n d a p pl i c a t i on p r omo t i o n v a l ue ． Ke y wor d s l o w t e mp e r a t u r e e c o n o mi z e r；l a y ou t s c h e me； o p t i mi z a t i o n d e s i g n；p e r f o r ma nc e t e s t 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m