把回收的熱量全部用于回熱系統 則會由于排擠部分抽汽而導致冷源損失增加 使得回收的熱量產生的效果降低 盡管如此 由于回收的余熱是作為外部熱量輸入回熱系統的 所以總的循環效率是增高的 給發電系統帶來的效益就是 把煙氣余熱輸入回熱系統后 抽汽量減少 在保證總功率不變的條件下汽輪機的進汽量降低汽輪機的汽耗減小

一項目背景

近年來大型火電機組的節能減排是國家的重要環保國策同時隨著煤價的不斷上漲火電廠的發電成本日益增加面臨著巨大的經營壓力尋求新技術新方法降低煤耗成為火電機組的節能減排降低發電成本是火電廠扭轉經營局面的有效途徑

中電投蒙東能源集團公司所屬通遼發電總廠2號機組鍋爐為哈爾濱鍋爐廠1985年設計生產的超高壓參數一次中間再熱單鍋筒單爐膛采用四角切圓燃燒方式平衡通風п型布置固態排渣全鋼懸吊結構燃煤鍋爐設計標準和主要參數選取與技術應用相對落后造成機組經濟指標較差通遼發電總廠2號鍋爐排煙溫度偏高,造成鍋爐運行效率降低,機組供電標準煤耗增加鍋爐設計排煙溫度172℃年平均實際排煙溫度170℃嚴重影響鍋爐效率和機組運行經濟性鍋爐排煙溫度現已成為降低煤耗的最大障礙上脫硫系統后為了達到環保要求需要較大幅度降低排煙溫度從電廠技術改造角度有多種方案可達到降低排煙溫度的目的 ,通遼發電總廠2號鍋爐熱系統中采用增設低壓省煤器降低鍋爐排煙溫度本次項目是以等效焓降理論為基礎結合2號鍋爐低壓省煤器改造中所作方案比對的實際數據對于低壓省煤器系統的工作原理標準煤節省量的計算技術經濟比較方案比對論證以及若干重要的運行特性給出一個全面的總結

二200WM機組實施低溫省煤器實施方案介紹

1本項目采取EPC總承包的方式進行實施我廠只對邊界條件進行限制考核由中標方獨立設計施工具體邊界條件為

?煙氣換熱器的換熱形式為氣-水換熱器布置在電除塵器入口煙道;氣水換熱器的水側進出口與汽機凝結水系統連接

?鍋爐排煙溫度降幅必須達到40℃以上并且要采取靈活的調整手段控制排煙溫度不低露點溫度即105℃;

采取可靠的防止磨損措施受熱面使用年限不低于6年;

換熱器管組的換熱管翅片的材料為20G鋼換熱管壁厚度≥4mm翅片的厚度≥2mm換熱管的年腐蝕速率<0.2mm/a 腐蝕裕量不應小于2mm;

煙氣換熱器整體使用壽命不小于10年設備年運行小時數為8000小時正常使用條件下傳熱管組使用至少48000小時無泄漏;

煙氣換熱器煙氣阻力不得大于450Pa水側整體壓降不大于3bar;

換熱器模塊設計成可以單獨從兩側滑動抽出或其他方便拆除檢修的模式;

換熱器設計應能有效防止傳熱管排的堵灰和磨損

2項目具體實施方案

?水系統連接方案

在鍋爐尾部煙道安裝低壓省煤器加熱凝結水使低壓省煤器與凝結水的4號低壓加熱器成并聯布置低壓省煤器進口水取自#2低加出口與#3低加出口通過調節#2低加出口和#3低加出口電調閥開度可實現低壓省煤器進水溫度調節在#3#4低加之間設計有主凝結水電調門通過調節其開度實現低壓省煤器進水流量的控制進入低壓省煤器的凝結水吸收排煙熱量后在#4低加入口與主凝結水匯合代替部分低壓加熱器的作用是汽輪機熱力系統的一個組成部分采用低壓省煤器將排擠部分汽輪機的回熱抽汽在汽輪機進汽量不變的情況下該排擠抽汽將從抽汽口返回汽輪機繼續膨脹作功因此在燃料消耗量不變的情況下可以多獲得電功提高了裝置的經濟性具體如下圖

低溫省煤器受熱面布置方案

考慮低溫省煤器不影響鍋爐其它受熱面的傳熱也不會降低入爐熱風溫度而影響鍋爐燃燒也不會使空氣預熱器的傳熱量減少從而反彈排煙溫度的降低效果低壓省煤器布置于鍋爐的最后一級受熱面下級空預器的后面

低溫省煤器本體受熱面根據現場條件采用了三煙道四組本體錯列管排逆流布置一方面可大大提高低壓省煤器的傳熱系數解決布置危機;另一方面可使排煙溫度的降低不受介質出口水溫的限制最大限度地降低排煙溫度

方便受熱面漏泄處理設計方案

受熱面采用模塊化設計低溫省煤器共分8個模塊進行安裝每組本體分成兩個獨立回路受熱面每獨立回路受熱面采用獨立小集箱獨立小集箱進出口設計一二次開關隔離門這樣可以方便的單獨控制投運或解列每個獨立回路受熱面減少受熱面漏泄對整個系統的影響

防磨措施

在系統設計時考慮煙氣流速對受熱面積灰和磨損的影響控制煙氣流速不超過7米/秒; 在受熱面管排迎風面加裝2排假管減輕對受熱面管排的沖刷磨損;在管排彎頭等易磨損部位加裝防磨瓦

三效果測試

項目實施完成后隨主機A檢啟動同步投入運行在機組修后性能試驗時同步對低溫省煤器效果進行了測試結果如下

1.加裝低壓省煤器系統后滿負荷工況下降低煙氣溫度至130℃以下不同負荷下平均降低幅度約為42℃
2.投入低壓省煤器后鍋爐最終排煙溫度明顯降低不同負荷下平均降低幅度約為42℃包括低壓省煤器在內的鍋爐整體熱效率得到大幅度的提升平均提升幅度約為2.54個百分點修正到鍋爐設計工況下鍋爐熱效率提高幅度約為2.45個百分點

                                                               測試結果匯總如下表

3.投入低加省煤器后熱耗由8369.6 kJ/kWh降低到了8264.3 kJ/kWh降低了105.3 kJ/kWh;供電煤耗由341.52 g/kWh降到了338.26 g/kWh降幅為3.26 g/kWh

                                                                 200MW隔離工況低加省煤器投入切除數據對比如下表

4.增設低壓省煤器后進入除塵器入口煙溫降低飛灰比電阻下降煙氣流速下降有利于提高除塵器除塵效率

5.增設低壓省煤器系統后脫硫塔入口煙溫降低42℃脫硫塔消耗工藝水量減少23.9t/h

四結論

2號鍋爐加裝低壓省煤器投入運行后降低供電煤耗3.26 g/kWh脫硫塔入口煙溫降低42℃折算供電煤耗3.26 g/kWh脫硫塔消耗工藝水量減少23.9t/h同時進入除塵器入口煙溫降低飛灰比電阻下降煙氣流速下降有利于提高除塵器除塵效率取得了良好的經濟效益和環保社會效益另外此項改造后不會對汽輪機效率主機真空鍋爐效率等產生不利影響值得推廣

蒙東能源集團公司大膽實施技術改造將低溫省煤器的節能理念運用到200WM機組中希望通過本次會議和大家共同交流經驗相互借鑒共同提高把更新的余熱利用等節能理念應用到生產實踐和節能減排中去為電力事業的發展作出應有的貢獻