摘要：為滿足脫硝(xiao)改造(zao)要(yao)求(qiu)，解決(jue)鍋爐存在的省(sheng)煤器泄露造(zao)成(cheng)機(ji)組非停、排煙溫度高(gao)、再熱(re)汽(qi)溫偏低(di)等問題，保證機(ji)組運(yun)行(xing)(xing)的安全(quan)性和經濟性。本文針對該電廠現有煤質和運(yun)行(xing)(xing)數據(ju)進行(xing)(xing)擬(ni)合熱(re)力計算，并對結果進行(xing)(xing)全(quan)面分析，在此(ci)基礎上進行(xing)(xing)管(guan)屏計算，提出(chu)2種受熱(re)面改造(zao)方案(an)，進行(xing)(xing)方案(an)可行(xing)(xing)性論證，確定(ding)最(zui)佳、最(zui)有效的改造(zao)方案(an)。

關鍵(jian)詞：脫(tuo)硝(xiao)改造；鍋爐；校核(he)計算；方案(an)分析

0引言

某電(dian)(dian)廠2×220MW機組(zu)鍋(guo)爐(lu)NOx的排(pai)放限值為200mg/Nm3，當(dang)前排(pai)放濃度(du)在500～800mg/Nm3，遠(yuan)高于(yu)新環境(jing)保護標準的要(yao)求，電(dian)(dian)廠計劃對兩(liang)臺(tai)鍋(guo)爐(lu)進行采用SCR方案的脫硝改(gai)造，但是尾部(bu)煙道空間(jian)有限，無法布置SCR系(xi)統。兩(liang)臺(tai)鍋(guo)爐(lu)省(sheng)煤器均存(cun)在磨損嚴重問(wen)題。

為(wei)此(ci)(ci)，對鍋(guo)爐進行綜合治理，以滿足脫硝改造要求(qiu)，降(jiang)低NOx排(pai)放濃度(du)，同(tong)時(shi)解決鍋(guo)爐存在的(de)省煤器泄露造成(cheng)機(ji)組(zu)非停、排(pai)煙溫(wen)度(du)高(gao)(gao)、再熱(re)汽溫(wen)偏(pian)低等問題(ti)，是該電廠貫徹(che)落實(shi)國(guo)家環(huan)保政策和(he)集團節能減排(pai)要求(qiu)的(de)必然選(xuan)擇，同(tong)時(shi)也(ye)是提(ti)高(gao)(gao)機(ji)組(zu)安全(quan)性和(he)經濟性的(de)當務之急。在此(ci)(ci)背(bei)景下(xia)，對鍋(guo)爐的(de)受熱(re)面改造刻不容(rong)緩。

1鍋爐概況

研究對象為(wei)超高壓(ya)參數、一(yi)次(ci)中間再熱、單(dan)汽(qi)(qi)包、自(zi)然循(xun)環(huan)蒸汽(qi)(qi)爐，配(pei)220MW汽(qi)(qi)輪發電機組。

鍋爐(lu)(lu)呈(cheng)∏型布置(zhi)(zhi)，前(qian)部(bu)豎井為(wei)爐(lu)(lu)膛(tang)，其四周(zhou)為(wei)膜式水冷壁，爐(lu)(lu)膛(tang)上方布置(zhi)(zhi)有(you)前(qian)屏過(guo)熱(re)器，爐(lu)(lu)膛(tang)出口處布置(zhi)(zhi)有(you)后屏過(guo)熱(re)器，在水平煙(yan)道(dao)里裝設有(you)對流(liu)過(guo)熱(re)器和再熱(re)器熱(re)段(duan)。爐(lu)(lu)頂、水平煙(yan)道(dao)兩(liang)側(ce)及(ji)轉向室布滿了頂棚管及(ji)包墻管;尾部(bu)豎井為(wei)煙(yan)道(dao)，其間布置(zhi)(zhi)有(you)再熱(re)器冷段(duan)，以及(ji)交錯布置(zhi)(zhi)的兩(liang)級省煤器和兩(liang)級空氣(qi)預熱(re)器。

本(ben)鍋爐系固態排(pai)渣煤粉爐，采(cai)用直流(liu)燃燒(shao)器、四角布(bu)置切圓(yuan)燃燒(shao)方式，配有四臺鋼球磨(mo)煤機(ji)。

制粉系(xi)(xi)統為乏氣送(song)粉、中間儲倉式，配有冷(leng)、熱爐煙系(xi)(xi)統，熱煙取(qu)自(zi)十米爐膛(tang)兩(liang)(liang)側水冷(leng)壁，冷(leng)煙來自(zi)引風機出口，由兩(liang)(liang)臺冷(leng)煙風機送(song)入制粉系(xi)(xi)統內。

表1燃料特性

表2鍋爐主要參(can)數(shu)

2改造方案設想及分析

2.1問題相關性及改造必要性分析

鍋爐存在的再熱汽(qi)(qi)溫(wen)(wen)偏(pian)低、排(pai)煙(yan)溫(wen)(wen)度(du)偏(pian)高、省(sheng)煤(mei)器(qi)磨損(sun)嚴重、管式預熱器(qi)阻(zu)力大(da)(da)、空(kong)(kong)氣預熱器(qi)漏風率大(da)(da)以及(ji)大(da)(da)負荷(he)下(xia)送(song)風機(ji)等問(wen)題，存在一(yi)定的相關性(xing)。當(dang)解(jie)(jie)決(jue)了再熱汽(qi)(qi)溫(wen)(wen)偏(pian)低問(wen)題，排(pai)煙(yan)溫(wen)(wen)度(du)隨之(zhi)(zhi)下(xia)降，當(dang)更換了新型省(sheng)煤(mei)器(qi)，解(jie)(jie)決(jue)了省(sheng)煤(mei)器(qi)磨損(sun)問(wen)題，排(pai)煙(yan)溫(wen)(wen)度(du)亦隨之(zhi)(zhi)下(xia)降;當(dang)更換了新型空(kong)(kong)氣預熱器(qi)，預熱器(qi)阻(zu)力過(guo)大(da)(da)、漏風率過(guo)大(da)(da)和大(da)(da)負荷(he)下(xia)送(song)風機(ji)等問(wen)題得到解(jie)(jie)決(jue)，排(pai)煙(yan)溫(wen)(wen)度(du)亦隨之(zhi)(zhi)下(xia)降。

根據以(yi)往的燃(ran)燒調整(zheng)試驗(yan)以(yi)及機(ji)組(zu)檢修經(jing)驗(yan)，以(yi)上問題(ti)(ti)通過運行調整(zheng)或一(yi)般性檢修已經(jing)無法徹底解(jie)決，所以(yi)說，通過綜合(he)治(zhi)理的受熱面改(gai)造，增(zeng)加尾(wei)部煙道(dao)空間以(yi)布置SCR系統，同時一(yi)并解(jie)決鍋爐存在的上述問題(ti)(ti)，以(yi)提高機(ji)組(zu)的安全(quan)性和經(jing)濟性，成為電廠的當務之急。

2.2改造方案總述

方案(an)一改造(zao)內容如下:利用水(shui)平(ping)煙(yan)道的(de)空間，增加高(gao)溫(wen)(wen)再熱(re)器的(de)受熱(re)面(mian);拆除尾(wei)部(bu)煙(yan)道中(zhong)高(gao)溫(wen)(wen)省煤器、低溫(wen)(wen)省煤器以(yi)及附屬設備，布置H型省煤器;拆除高(gao)溫(wen)(wen)空氣(qi)預熱(re)器、低溫(wen)(wen)空氣(qi)預熱(re)器，布置回轉式空氣(qi)預熱(re)器。

方案二改造(zao)內容如下:拆除原有(you)的(de)(de)冷(leng)段(duan)再(zai)熱(re)(re)器(qi)，布置(zhi)全新的(de)(de)冷(leng)段(duan)再(zai)熱(re)(re)器(qi);拆除尾部煙道中高溫(wen)(wen)段(duan)省煤器(qi)、低溫(wen)(wen)段(duan)省煤器(qi)以及附(fu)屬設備，布置(zhi)H型省煤器(qi);拆除高溫(wen)(wen)段(duan)空(kong)氣(qi)(qi)預(yu)熱(re)(re)器(qi)、低溫(wen)(wen)段(duan)空(kong)氣(qi)(qi)預(yu)熱(re)(re)器(qi)，布置(zhi)回轉式空(kong)氣(qi)(qi)預(yu)熱(re)(re)器(qi)。

3計算結果及分析

方(fang)案(an)一改(gai)造內(nei)容(rong)為(wei)高溫再(zai)熱(re)(re)器、省煤器和(he)空(kong)氣預熱(re)(re)器，方(fang)案(an)二的(de)改(gai)造內(nei)容(rong)為(wei)冷段再(zai)熱(re)(re)器、省煤器和(he)空(kong)氣預熱(re)(re)器。

表3不(bu)同方案對比(bi)分(fen)析

兩個(ge)方案的(de)主(zhu)要(yao)區別在于(yu):

1)改(gai)造冷(leng)段(duan)再(zai)(zai)(zai)(zai)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)現場改(gai)造工(gong)作(zuo)量較大(da)，涉(she)及到(dao)多個部件(jian)的(de)改(gai)造，施工(gong)周期(qi)長，需(xu)要(yao)拆除冷(leng)再(zai)(zai)(zai)(zai)所有受(shou)熱(re)(re)(re)面(mian)(mian)和(he)懸吊管(guan)(guan)(guan)，冷(leng)段(duan)再(zai)(zai)(zai)(zai)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)增(zeng)加面(mian)(mian)積(ji)后出(chu)(chu)口(kou)(kou)汽溫(wen)(wen)(wen)進(jin)一步升(sheng)高(gao)(gao)(gao)，壁溫(wen)(wen)(wen)會進(jin)一步升(sheng)高(gao)(gao)(gao)，考慮到(dao)方案的(de)可靠(kao)性，低(di)溫(wen)(wen)(wen)再(zai)(zai)(zai)(zai)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)受(shou)熱(re)(re)(re)面(mian)(mian)管(guan)(guan)(guan)材須進(jin)行(xing)升(sheng)檔，采用SA－210C管(guan)(guan)(guan)材替換20G管(guan)(guan)(guan)材。同時(shi)，為增(zeng)加低(di)溫(wen)(wen)(wen)再(zai)(zai)(zai)(zai)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)受(shou)熱(re)(re)(re)面(mian)(mian)面(mian)(mian)積(ji)，受(shou)熱(re)(re)(re)面(mian)(mian)由(you)∩型布(bu)置(zhi)改(gai)為受(shou)熱(re)(re)(re)面(mian)(mian)E型布(bu)置(zhi)，蛇形管(guan)(guan)(guan)中間(jian)(jian)間(jian)(jian)距留(liu)出(chu)(chu)760毫(hao)米檢(jian)修空(kong)間(jian)(jian)和(he)裝設(she)吹灰(hui)器(qi)(qi)(qi)(qi)，再(zai)(zai)(zai)(zai)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)冷(leng)段(duan)入(ru)口(kou)(kou)集箱高(gao)(gao)(gao)度(du)須降低(di)840mm，需(xu)要(yao)拆除后包墻管(guan)(guan)(guan)穿墻部分和(he)冷(leng)段(duan)再(zai)(zai)(zai)(zai)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)入(ru)口(kou)(kou)集箱，同時(shi)需(xu)要(yao)針對再(zai)(zai)(zai)(zai)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)入(ru)口(kou)(kou)管(guan)(guan)(guan)道重新(xin)(xin)進(jin)行(xing)管(guan)(guan)(guan)系計算，核算集箱及管(guan)(guan)(guan)道推力(li)，重新(xin)(xin)選取(qu)吊掛。另外，由(you)于(yu)低(di)溫(wen)(wen)(wen)再(zai)(zai)(zai)(zai)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)入(ru)口(kou)(kou)高(gao)(gao)(gao)度(du)降低(di)，需(xu)要(yao)改(gai)造省煤器(qi)(qi)(qi)(qi)出(chu)(chu)口(kou)(kou)集箱，滿足(zu)低(di)溫(wen)(wen)(wen)再(zai)(zai)(zai)(zai)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)安裝空(kong)間(jian)(jian)，脫硝出(chu)(chu)口(kou)(kou)煙(yan)道高(gao)(gao)(gao)度(du)降低(di)，不(bu)利于(yu)脫硝系統的(de)布(bu)置(zhi)。相(xiang)比之下，方案一工(gong)作(zuo)量較小，僅(jin)需(xu)將高(gao)(gao)(gao)再(zai)(zai)(zai)(zai)出(chu)(chu)口(kou)(kou)段(duan)管(guan)(guan)(guan)屏隔斷(duan)，連接新(xin)(xin)管(guan)(guan)(guan)屏，而且采用壁溫(wen)(wen)(wen)裕量更大(da)的(de)T91材料，增(zeng)強了運行(xing)的(de)可靠(kao)性。

 2)考慮到(dao)懸吊管(guan)的(de)強度(du)，在(zai)方案(an)二(er)(er)中增(zeng)(zeng)加(jia)了冷段(duan)再(zai)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)受(shou)熱(re)(re)(re)面(mian)后(hou)(hou)，需要相應的(de)減少省(sheng)煤器(qi)(qi)(qi)的(de)重(zhong)量(liang)(liang)，省(sheng)煤器(qi)(qi)(qi)的(de)傳熱(re)(re)(re)溫壓(ya)要高(gao)(gao)(gao)于(yu)(yu)冷段(duan)再(zai)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)，受(shou)熱(re)(re)(re)面(mian)面(mian)積減少后(hou)(hou)出口煙(yan)(yan)溫升(sheng)高(gao)(gao)(gao)，排(pai)煙(yan)(yan)溫度(du)升(sheng)高(gao)(gao)(gao)，與方案(an)一(yi)相比升(sheng)高(gao)(gao)(gao)了5～10℃，所(suo)以(yi)方案(an)二(er)(er)經(jing)濟性(xing)低(di)于(yu)(yu)方案(an)一(yi);再(zai)熱(re)(re)(re)系(xi)統(tong)吸熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加(jia)后(hou)(hou)，汽(qi)(qi)汽(qi)(qi)交換器(qi)(qi)(qi)閥門開度(du)會關小(xiao)(xiao)，再(zai)熱(re)(re)(re)蒸汽(qi)(qi)流經(jing)比例減小(xiao)(xiao)，過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)(re)汽(qi)(qi)溫升(sheng)高(gao)(gao)(gao)，過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)(re)減溫水(shui)量(liang)(liang)升(sheng)高(gao)(gao)(gao)，在(zai)方案(an)二(er)(er)中，省(sheng)煤器(qi)(qi)(qi)吸熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)偏(pian)小(xiao)(xiao)，過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)(re)減溫水(shui)量(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加(jia)，受(shou)兩(liang)因素疊加(jia)影響，方案(an)二(er)(er)不利于(yu)(yu)過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)(re)汽(qi)(qi)溫的(de)控制。綜合對(dui)比，建(jian)議采用(yong)方案(an)一(yi)，即通過(guo)(guo)(guo)(guo)改(gai)造(zao)高(gao)(gao)(gao)溫再(zai)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)、H型省(sheng)煤器(qi)(qi)(qi)、回轉式空氣預熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)來(lai)滿足脫(tuo)硝(xiao)改(gai)造(zao)的(de)要求，同時(shi)解(jie)決鍋爐存在(zai)的(de)一(yi)系(xi)列問題。

4結論及建議

通(tong)過對某電廠(chang)2×220MW機組鍋爐(lu)綜合(he)治理受熱面改(gai)造(zao)可行(xing)性研(yan)究，得出以(yi)下結論及建議:

1)NOx排(pai)放濃度高(gao)、省煤器(qi)(qi)磨損嚴重(zhong)、排(pai)煙溫度高(gao)、再熱(re)汽溫低、空氣預(yu)熱(re)器(qi)(qi)阻(zu)力大以(yi)及漏風率偏(pian)高(gao)等問題的存(cun)在嚴重(zhong)影響著機組的安(an)全性(xing)和經(jing)濟性(xing)，所以(yi)對鍋爐進(jin)行綜(zong)合治理的受熱(re)面改造成為電廠(chang)的當務(wu)之急。

2)通過不同改(gai)造(zao)方案(an)的對比分析，建議采(cai)用方案(an)一，即進(jin)行(xing)高溫(wen)再(zai)熱器(qi)、省煤器(qi)、和空氣預熱器(qi)改(gai)造(zao)。

3)改造(zao)的主要內容(rong):拆除尾部煙(yan)道(dao)的高(gao)(gao)溫省煤(mei)器、高(gao)(gao)溫空(kong)(kong)氣預(yu)(yu)熱(re)器、低(di)(di)溫省煤(mei)器、低(di)(di)溫空(kong)(kong)氣預(yu)(yu)熱(re)器以及附屬(shu)設施(shi);利用水平煙(yan)道(dao)空(kong)(kong)間(jian)，高(gao)(gao)再后半部分管屏高(gao)(gao)度加長，增加受熱(re)面面積;布置H型省煤(mei)器;布置兩臺回轉(zhuan)式空(kong)(kong)氣預(yu)(yu)熱(re)器。

4)受(shou)(shou)熱面(mian)改造(zao)后能夠滿(man)足SCR系統的(de)(de)布置，根據(ju)實(shi)際情況，現場(chang)條(tiao)件能夠滿(man)足受(shou)(shou)熱面(mian)改造(zao)的(de)(de)施工(gong)條(tiao)件，該(gai)鍋(guo)爐能夠進(jin)行該(gai)項受(shou)(shou)熱面(mian)的(de)(de)改造(zao)工(gong)作。

5)該項改造實施(shi)后，常規負荷下(xia)修正(zheng)后排煙溫度將從162.66℃下(xia)降到147.82℃，鍋爐熱效率(lv)提高約1.01個百分點。

6)受熱面改造后(hou)，兩臺機組(zu)年(nian)節約(yue)標準煤(mei)14252.48t/年(nian)，按(an)此項(xiang)計算，CO2減(jian)排(pai)量(liang)約(yue)為(wei)37267.22t/年(nian)，大(da)氣中粉(fen)塵減(jian)排(pai)量(liang)約(yue)為(wei)58.82t/年(nian)。大(da)氣中SO2減(jian)排(pai)量(liang)約(yue)為(wei)7.64t/年(nian)，將(jiang)改善當地環(huan)境(jing)空(kong)氣質量(liang)，對提高人(ren)民群眾(zhong)的生活(huo)質量(liang)水平(ping)有著重要意義，該項(xiang)目的實施具有明顯的社(she)會和環(huan)境(jing)效益。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章