350MW超临界锅炉降低排烟温度的方案介绍.pdf

第 1 期 2 0 1 3年 1月 锅炉制造 BOI LER MANUFACTURI NG No ． 1 J a n ． 2 0 1 3 文章编号 C N 2 31 2 4 9 2 0 1 3 0 1 0 0 1 8 0 3 3 5 0 MW 超 临界锅炉 降低 排烟 日 | 皿 度 的方案介绍 李伟光 ， 李忠江 ， 赵现华 1 ． 哈 尔滨锅炉厂有限责任公司， 黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 4 6 ； 2 ． 山东泓奥电力科技有限公司， 山东 济南 2 5 0 0 0 0 摘要 针对 3 5 0 M W超临界直流锅炉， 通过运行数据和设计数据的对比， 对锅炉投运以来一直存在的排烟温 度过高问题， 进行了原因分析 ， 并提出了处理方案。按本方案实施后， 排烟温度过高问题得到实质性的解决。 关键词 3 5 0 MW 超临界； 排烟温度 ； 改造方案 - 中图分类号 T K 2 2 9 文献标识码 A I nt r o d uc t i o n o f t h e Re f o r m Pl a n o f Re d u c i n g t h e Fl u e Ga s Te mp e r a t ur e Fo r t h e 3 5 0 M W S u p e r c r i t i c a l Bo i l e r L i W e i g u a n g ， L i Z h o n g j i a n g ， Z h a o X i a n h u a 1 ． H a r b i n B o i l e r C o ． ， L t d ． ， Ha r b i n 1 5 0 0 4 6 ， C h i n a ； 2 ． S h a n d o n g Ho n g a o P o w e r T e c h n o l o g y C o ． ， L t d ． ， J i n a n 2 5 0 0 0 0 ， C h i n a Abs t r a c t T hi s p a p e r i n t r o d u c e s t he me t ho d o f t h e 3 5 0MW s u p e r c r i t i c al b o i l e r ， t ha t t h e flu e g a s t e rn p e r a t u r e i s h i g h e r t h a n d e s i g n v a l u e s i n c e t h e b o i l e r p u t i n s e r v i c e ． I t i s a n a l y s e d a c c o r d i n g t o t h e c o mp a r i s i o n b e t we e n o p e r a t i n g d a t a a n d d e s i g n v a l u e， a n d t h e me t h o d h o w t o d e a l w i t h i s p u t f o r - ward ． An d a f t e r t h i s me t h o d w a s p u t i n t o e f f e c t ， t h e p r o b l e m o f h i g h e r t e mp e r a t u r e wa s o b v i o u s l y s o l v e d． Ke y wo r d s 3 5 0 MW s u p e r c r i t i c al bo i l e r ； flu e g a s t e mp e r a t u r e；r e f o r m p l a n 1 设备概况 1 ． 1 锅炉简介 某电厂3 5 0 M W机组， 锅炉为超临界压力、 螺 旋管圈、 低 N O x 直流煤粉燃烧器、 一次中间再热、 单炉膛平衡通风、 紧身封闭、 固态排渣、 全钢构架 的变压本生直流炉。配有两台全模式、 双三密封、 三分仓容克式空气预热器 ， 立式布置 ， 烟气与空气 以逆流方式换热， 一次风开口为5 0度。 1 ． 2 运行情况介绍 自 投产以来， 机组一直存在排烟温度高造成 锅炉效率不达标问题。某热工院考核试验数据 收稿 日期 2 0 1 2 0 81 5 作者简介 李伟光 1 9 8 4 一 ， 男， 2 0 0 8 年毕业于哈尔滨理工大学热能与动力工程专业， 毕业后一直从事锅炉安装服务工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1 期 李伟光， 等 3 5 0 MW超临界锅炉降低排烟温度的方案介绍 1 9 锅炉 B R L平行 工 况 下 的实 测 锅炉 效 率 分别 为 9 1 ． 7 0 ％和 9 1 ． 7 5 ％， 修 正 后 锅 炉 效 率 分 别 为 9 1 ． 6 8 ％和 9 1 ． 5 7 ％ ， 平均效率为 9 1 ． 6 3 ％ ， 未达到 性能保证值 ≥9 2 ． 5 ％， 锅炉排烟温度比设计值偏 高约 2 4℃ ， 影响效率约 1 ． 2 ％ 。 2 原 因分析 影响预热器排 烟温度 的主要参数有 入 口烟 温、 烟气量、 入口风温、 风量、 磨人口混合风温、 传 热元件换热性能等 。现将可能影响本工程排烟温 度的几个原 因分析如下 2 ． 1 传热元件换热性能对排烟温度的影响 传热元件 D U 3 板型制造没有达到设计要求， 这就造成最终的换热与理论计算存在较大的偏 差， 至使排烟温度升高， 这是造成本工程排烟温度 升高的主要原因。 2 ． 2 X比对排烟温度的影响 x比越小 ， 意味着通过空预器 的空气流量越 小 ， 空气 的吸热量也越小 ， 排烟温度将会 大 幅升 高。经过核算此锅炉实际运行 中 x比为 0 ． 7 2 0 6 ， 而原设计 中 x比为 0 ． 7 8 0 6， 小于设计值 ， 由此造 成锅炉排烟温度上升约 1 2度。 2 ． 3 旁路密封间隙偏大对排烟温度的影响 如果旁路密封间隙偏大或元件盒与仓板之间 的间隙变大会造成烟气没有通过换热元件而直接 穿过预热器的情况 ， 这样减弱了预热器的换热 ， 从 而使排烟温度上升。 2 ． 4 煤质变化 由于燃用煤质的变化， 会使通过预热器的烟 气流量和比热发生变化 ， 这对排烟温 度的影响也 很大。根据煤质相差的幅度 ， 排烟温度受影响的 情况也不一样 。 3 改造方案 经过电厂与制造厂双方反复沟通协商， 并借 鉴别的相似工程 改造经验 ， 在现有空预器无法整 体增容更换的背景下， 兼顾提高一、 二次风温与降 低排烟温度综合性能的基础上， 确定“ 省煤器 预热器” 的综合改造方案 。 4 方案论述 4 ． 1 省煤器改造 利用省煤器 区域现有空间增加受热面积 ， 即 增加一 圈管排 纵 向增加 4根管 子， 重量增加约 5 0 t ， 改造后省煤器换热面积为 1 3 7 8 5 m 。 ， 省煤 器面积增加2 0 ％， 省煤器出口烟温降低 1 6℃， 预 热器人 口烟温降低约 9 oC B M C R工况 、 9℃ B R L工况 ， 省煤器 出 口水 温升高 2℃ B MC R 工况 。热力计算数据 B M C R工况 如表 1 所示 表 1 B MC R工况 4 ． 2 空预器改造 在保持原预热器型号不变的情况下对预热器 进行改造， 更换热端传热元件及元件盒。并将预 热器 热端 传热元 件盒 高度 由 1 0 0 0 mm 提高 到 1 0 5 0 m m， 同时将板 型由原来 的 D U 3改 为 F N C 。 同时封堵元件与仓板之间的间隙， 减少短路的烟、 风量， 可使排烟温度降低约 1 3 ． 6℃。 由于预热器人 口烟气量及风量无法从运行画 面读出， 因此仍以原设计值为参考， 其风温及烟温 参数则以实际运行为基准进行核算， 经过改造后 的参数如表 2所示。 经过预热器及省煤器的改造 ， 锅炉的排烟温 度将大幅下降， 如果将 x比、 环境温度及煤质等 因素都修正到原设计 T R L工况后， 漏风修正后 的排烟 温度 将下 降 到约 1 2 6度 原设 计 为 1 2 0 度 。 4 ． 3 整体改造 省煤器、 空预器整体改造后， 排烟温度降低约 1 7℃， 将环境温度、 x比、 煤质等因素修正到原设 计工况 T R L工况 时， 漏风修正后的排烟温度为 1 2 6 o C， 与设计值相差6℃， 影响锅炉效率0 ． 3 ％。 各参数与设计对比值如表3所示。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0‘ 锅炉制造 总第 2 3 7期 主要参数 排烟温度 漏 风修后 改造后排烟温度下降幅度 一次风阻力 二次风阻力 烟气侧阻力 ／℃ ／ ℃ ／P a ／ Pa ／P a 表 3 与设计对 b 值 5 结 论 上述方案在现有空气预热器无法整体增容更 换的条件下， “ 预热器 省煤器” 综合改造方案， 兼顾了提高热一、 二次风温及降低排烟温度， 是最 适合此 电厂的最佳方案。在改造后 ， 此电厂排烟 温度降低了近 1 3℃， 并有效的提高了锅炉的效 率， 使性能值达到 9 2 ． 5 ％以上， 明显地降低了电 厂的发 电成本。 登广告储 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m