低壓省煤器在石橫電廠300MW火力發(fā)電機(jī)組上的應(yīng)用介紹2011.6.19

1、低壓省煤器在石橫電廠低壓省煤器在石橫電廠300MW火力發(fā)電機(jī)組上火力發(fā)電機(jī)組上的應(yīng)用介紹的應(yīng)用介紹早期鍋爐設(shè)計(jì)不重視鍋爐排煙溫度，目前燃早期鍋爐設(shè)計(jì)不重視鍋爐排煙溫度，目前燃煤鍋爐排煙溫度高的問題比較突出，有的甚煤鍋爐排煙溫度高的問題比較突出，有的甚至比設(shè)計(jì)值高至比設(shè)計(jì)值高30，極大地影響了鍋爐效，極大地影響了鍋爐效率，大約因此升高煤耗率率，大約因此升高煤耗率3-6g/kwh鍋爐運(yùn)行中很常見鍋爐運(yùn)行中很常見現(xiàn)象之一現(xiàn)象之一排煙熱損失是鍋爐排煙熱損失是鍋爐各項(xiàng)熱損失中最大各項(xiàng)熱損失中最大的一項(xiàng)的一項(xiàng)鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性影響較大影響較大鍋爐排煙熱損失鍋爐排煙熱損失排煙溫度高的危害排煙溫

2、度高的危害改造背景改造背景目前現(xiàn)狀目前現(xiàn)狀 v石橫發(fā)電廠石橫發(fā)電廠#2鍋爐系上海鍋爐廠采用鍋爐系上海鍋爐廠采用CE技術(shù)制技術(shù)制造的造的1025t/h控制循環(huán)鍋爐?？刂蒲h(huán)鍋爐。v設(shè)計(jì)煤種為肥城煙煤，現(xiàn)運(yùn)行煤種為混煤。設(shè)計(jì)煤種為肥城煙煤，現(xiàn)運(yùn)行煤種為混煤。v鍋爐設(shè)計(jì)排煙溫度為鍋爐設(shè)計(jì)排煙溫度為134.4（BMCR，修正，修正后）后）v鍋爐設(shè)計(jì)效率鍋爐設(shè)計(jì)效率91.66%（低位熱值基準(zhǔn)）（低位熱值基準(zhǔn)）v燃料消耗量燃料消耗量137.3t/h（BMCR）。）。 v近年來，石橫發(fā)電廠近年來，石橫發(fā)電廠#2鍋爐排煙溫度持續(xù)偏高鍋爐排煙溫度持續(xù)偏高，夏季平均，夏季平均157，高負(fù)荷時甚至超過，高負(fù)荷時甚至

3、超過165,超出排煙溫度設(shè)計(jì)值超出排煙溫度設(shè)計(jì)值20-25,降低鍋爐熱效率降低鍋爐熱效率約約1.5個百分點(diǎn)，鍋爐效率較同類型鍋爐低，同個百分點(diǎn)，鍋爐效率較同類型鍋爐低，同時也造成機(jī)組整體能耗水平偏高。排煙溫度偏高時也造成機(jī)組整體能耗水平偏高。排煙溫度偏高，還會進(jìn)一步威脅到脫硫裝置的安全運(yùn)行（溫度，還會進(jìn)一步威脅到脫硫裝置的安全運(yùn)行（溫度高需要噴水減溫）。高需要噴水減溫）。改造背景改造背景排煙溫度對脫硫效率的影響排煙溫度對脫硫效率的影響排煙溫度越高，脫硫效率越低排煙溫度越高，脫硫效率越低都會影響都會影響到燃燒工到燃燒工況或者運(yùn)況或者運(yùn)行參數(shù)行參數(shù)只要不影響鍋爐的安全性，盡量采用這些方案只要不影響

4、鍋爐的安全性，盡量采用這些方案但是大多數(shù)情況下，這些方案會影響鍋爐運(yùn)行安全性，或者對于降低排煙但是大多數(shù)情況下，這些方案會影響鍋爐運(yùn)行安全性，或者對于降低排煙溫度作用甚微溫度作用甚微解決排煙溫度高的方法解決排煙溫度高的方法v 盡量提高磨煤機(jī)出口溫度，將磨煤機(jī)出口溫度由盡量提高磨煤機(jī)出口溫度，將磨煤機(jī)出口溫度由77提提高至高至80，減少進(jìn)入爐膛的冷一次風(fēng)量；，減少進(jìn)入爐膛的冷一次風(fēng)量；v 加強(qiáng)檢查爐底渣斗水封槽補(bǔ)水情況，防止出現(xiàn)因渣斗水封加強(qiáng)檢查爐底渣斗水封槽補(bǔ)水情況，防止出現(xiàn)因渣斗水封槽補(bǔ)水不及時造成爐膛漏風(fēng)；槽補(bǔ)水不及時造成爐膛漏風(fēng)；v 調(diào)整磨煤機(jī)煤粉細(xì)度及均勻性，降低火焰中心高度；調(diào)整磨煤

5、機(jī)煤粉細(xì)度及均勻性，降低火焰中心高度；v 加強(qiáng)爐本體吹灰次數(shù)，提高受熱面清潔程度；加強(qiáng)爐本體吹灰次數(shù)，提高受熱面清潔程度；v 適當(dāng)調(diào)整噴燃器下擺角度，將噴燃器噴咀角度適當(dāng)下調(diào)；適當(dāng)調(diào)整噴燃器下擺角度，將噴燃器噴咀角度適當(dāng)下調(diào)；v 冷、熱風(fēng)門的密封型式改型，提高其密封性能；冷、熱風(fēng)門的密封型式改型，提高其密封性能；v 控制省煤器水工況，降低減溫水量?？刂剖∶浩魉r，降低減溫水量。解決排煙溫度高的方法解決排煙溫度高的方法傳統(tǒng)降低排煙溫度方法的弊端傳統(tǒng)降低排煙溫度方法的弊端煙溫降低幅度低煙溫降低幅度低煤質(zhì)適應(yīng)性差，影響到燃燒工況的穩(wěn)定性煤質(zhì)適應(yīng)性差，影響到燃燒工況的穩(wěn)定性煙溫降低幅度較低煙溫降低幅

6、度較低勢必會降低空氣預(yù)熱器的進(jìn)口煙溫，使得空氣預(yù)熱器的傳熱溫差減小，熱勢必會降低空氣預(yù)熱器的進(jìn)口煙溫，使得空氣預(yù)熱器的傳熱溫差減小，熱風(fēng)溫度降低，影響鍋爐的著火穩(wěn)定性；而且省煤器出口很容易達(dá)到飽和狀風(fēng)溫度降低，影響鍋爐的著火穩(wěn)定性；而且省煤器出口很容易達(dá)到飽和狀態(tài)，嚴(yán)重時發(fā)生給水部分蒸發(fā)現(xiàn)象，使管道容易振動，影響安全性態(tài)，嚴(yán)重時發(fā)生給水部分蒸發(fā)現(xiàn)象，使管道容易振動，影響安全性 煙溫降低幅度較低煙溫降低幅度較低這會使得熱風(fēng)溫度偏高，使得爐膛區(qū)域熱負(fù)荷偏高，爐膛溫度水平高，這會使得熱風(fēng)溫度偏高，使得爐膛區(qū)域熱負(fù)荷偏高，爐膛溫度水平高，熔融的煤粉很容易粘結(jié)在水冷壁表面造成結(jié)焦，影響鍋爐的安全運(yùn)行熔融

7、的煤粉很容易粘結(jié)在水冷壁表面造成結(jié)焦，影響鍋爐的安全運(yùn)行 傳統(tǒng)的方法不僅降低排煙溫度的范圍小，還傳統(tǒng)的方法不僅降低排煙溫度的范圍小，還會對于鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生不利影響會對于鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生不利影響如果采用這些方案會影響鍋爐運(yùn)行安全性，如果采用這些方案會影響鍋爐運(yùn)行安全性，或者對于降低排煙溫度作用甚微或者對于降低排煙溫度作用甚微推薦采用低壓省煤器方案推薦采用低壓省煤器方案低壓省煤器低壓省煤器創(chuàng)造性地把鍋爐余熱與汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)結(jié)合起來創(chuàng)造性地把鍋爐余熱與汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)結(jié)合起來設(shè)計(jì)方案介紹設(shè)計(jì)方案介紹設(shè)計(jì)方案介紹設(shè)計(jì)方案介紹因此循環(huán)效因此循環(huán)效率提高了率提高了低壓省煤器的節(jié)能原理低壓省煤器的節(jié)

8、能原理v低壓省煤器系統(tǒng)在鍋爐側(cè)吸收了的熱量，降低了低壓省煤器系統(tǒng)在鍋爐側(cè)吸收了的熱量，降低了排煙溫度。排煙溫度。v低壓省煤器系統(tǒng)將排擠部分回?zé)岢槠?，冷源損失低壓省煤器系統(tǒng)將排擠部分回?zé)岢槠?，冷源損失增加，循環(huán)熱效率下降。增加，循環(huán)熱效率下降。增加的冷源損失只占回增加的冷源損失只占回收熱量的一部分。收熱量的一部分。v總體的經(jīng)濟(jì)效益是綜合考慮了上述兩項(xiàng)因素之后總體的經(jīng)濟(jì)效益是綜合考慮了上述兩項(xiàng)因素之后的凈效果。的凈效果。低壓省煤器系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析低壓省煤器系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析v低壓省煤器的給水跨過若干級加熱器，利用級間低壓省煤器的給水跨過若干級加熱器，利用級間壓降克服低壓省煤器本體及連接管道的流阻，壓降克

9、服低壓省煤器本體及連接管道的流阻，不不必增設(shè)水泵必增設(shè)水泵，提高了運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、可靠性，同時，提高了運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、可靠性，同時也自然地實(shí)現(xiàn)了排煙余熱的梯級利用也自然地實(shí)現(xiàn)了排煙余熱的梯級利用v可以顯著降低鍋爐排煙溫度，煙氣體積流量減小可以顯著降低鍋爐排煙溫度，煙氣體積流量減小，引風(fēng)機(jī)電流降低引風(fēng)機(jī)電流降低，保證了引風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，保證了引風(fēng)機(jī)的負(fù)荷v可以實(shí)現(xiàn)排煙溫度的大幅度降低可以實(shí)現(xiàn)排煙溫度的大幅度降低。根據(jù)我公司已。根據(jù)我公司已經(jīng)投運(yùn)的低壓省煤器的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，最高的可以降經(jīng)投運(yùn)的低壓省煤器的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，最高的可以降低低25-30，甚至更高。這個優(yōu)點(diǎn)是其他任何降，甚至更高。這個優(yōu)點(diǎn)是其他任何降低排煙溫度

10、的方法都不可能實(shí)現(xiàn)的，對于電廠的低排煙溫度的方法都不可能實(shí)現(xiàn)的，對于電廠的脫硫要求也是極為珍貴的。脫硫要求也是極為珍貴的。低壓省煤器系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析低壓省煤器系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析v對于鍋爐燃燒和傳熱不會產(chǎn)生任何不利影響對于鍋爐燃燒和傳熱不會產(chǎn)生任何不利影響。由。由于低壓省煤器布置于鍋爐的最后一級受熱面（下于低壓省煤器布置于鍋爐的最后一級受熱面（下級空預(yù)器）的后面，因此，它的傳熱行為對于鍋級空預(yù)器）的后面，因此，它的傳熱行為對于鍋爐的一切受熱面的傳熱均不發(fā)生影響。因此既不爐的一切受熱面的傳熱均不發(fā)生影響。因此既不會降低入爐熱風(fēng)溫度而影響鍋爐燃燒，也不會使會降低入爐熱風(fēng)溫度而影響鍋爐燃燒，也不會使空氣預(yù)熱

11、器的傳熱量減少，從而反彈排煙溫度的空氣預(yù)熱器的傳熱量減少，從而反彈排煙溫度的降低效果。降低效果。v具有具有良好的煤種和季節(jié)適應(yīng)性良好的煤種和季節(jié)適應(yīng)性。鍋爐的低壓省煤。鍋爐的低壓省煤器的出口煙氣溫度可以根據(jù)季節(jié)和煤質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)器的出口煙氣溫度可以根據(jù)季節(jié)和煤質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)節(jié)約煤耗和防止低溫腐蝕的綜合要求。，以實(shí)現(xiàn)節(jié)約煤耗和防止低溫腐蝕的綜合要求。低壓省煤器系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析低壓省煤器系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析v具有具有良好的負(fù)荷適應(yīng)性良好的負(fù)荷適應(yīng)性。低壓省煤器的單位標(biāo)煤。低壓省煤器的單位標(biāo)煤節(jié)省量（煤耗率的降低值，約節(jié)省量（煤耗率的降低值，約1.5g/kwh）在）在鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時并不降低，仍然可以保持較

12、高鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時并不降低，仍然可以保持較高的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。這一點(diǎn)對于長期處于低負(fù)荷運(yùn)行的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。這一點(diǎn)對于長期處于低負(fù)荷運(yùn)行的機(jī)組是非常有利的，也是任何其他降低排煙溫的機(jī)組是非常有利的，也是任何其他降低排煙溫度的方法都不可以實(shí)現(xiàn)的。度的方法都不可以實(shí)現(xiàn)的。v采用低壓省煤器，對于提高機(jī)組的綜合運(yùn)行可靠采用低壓省煤器，對于提高機(jī)組的綜合運(yùn)行可靠性具有重要意義，既可以避免原高壓省煤器的水性具有重要意義，既可以避免原高壓省煤器的水沖擊及管束振動（若采用增加原高壓省煤器換熱沖擊及管束振動（若采用增加原高壓省煤器換熱面積的方法），又可以優(yōu)化汽輪機(jī)抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)面積的方法），又可以優(yōu)化汽輪機(jī)抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)，

13、提高系統(tǒng)的可靠性提高系統(tǒng)的可靠性。低壓省煤器系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析低壓省煤器系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析防磨措施防磨措施1、為了防止低溫腐蝕，管材由兩部分組成。高溫部分基管材質(zhì)為20G鋼，翅片材質(zhì)為低碳鋼（08Al）；低溫部分基管與翅片材質(zhì)均為ND鋼。2、本次設(shè)計(jì)的低壓省煤器的熱力系統(tǒng)，采用了低加出水溫度、流量可調(diào)的并聯(lián)供水方式，設(shè)計(jì)進(jìn)水溫度為90，可確保最低壁溫仍高于煙氣有限腐蝕壁溫 。不會發(fā)生受熱面的低溫腐蝕。防止低溫腐蝕防止低溫腐蝕設(shè)計(jì)合適的煙速，保證將灰?guī)С?。設(shè)計(jì)合適的煙速，保證將灰?guī)С?。鎳基滲層螺旋翅片管具有自清灰特性。鎳基滲層螺旋翅片管具有自清灰特性。采用了防止低溫腐蝕的技術(shù)措施，可以有效保證受熱面金屬

14、采用了防止低溫腐蝕的技術(shù)措施，可以有效保證受熱面金屬壁溫處于煙氣有限腐蝕壁溫之上，避免了濕管壁粘灰現(xiàn)象的壁溫處于煙氣有限腐蝕壁溫之上，避免了濕管壁粘灰現(xiàn)象的出現(xiàn)，可防止積灰的出現(xiàn)。出現(xiàn)，可防止積灰的出現(xiàn)。將低壓省煤器受熱面布置在電除塵器之后，煙氣中的絕大將低壓省煤器受熱面布置在電除塵器之后，煙氣中的絕大部分（部分（99.9%99.9%）的灰分被電除塵分離。）的灰分被電除塵分離。設(shè)計(jì)合適的吹灰機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合適的吹灰機(jī)構(gòu)防止積灰措施防止積灰措施鎳基滲層螺旋翅片根部金相圖（鎳基滲層螺旋翅片根部金相圖（400） 鎳基滲層零隙阻螺旋翅片管鎳基滲層零隙阻螺旋翅片管序序號號用戶名稱用戶名稱機(jī)組容量機(jī)組容量排煙溫

15、度排煙溫度變化變化煤耗率降低煤耗率降低值（值（g/kwhg/kwh）數(shù)量數(shù)量（臺（臺）時間時間1山東龍口電廠山東龍口電廠 100MW1651351353.43 219972山東龍口電廠山東龍口電廠 200MW1901451454.95 220033華能威海電廠華能威海電廠 125MW1671421423.3062200320064華能海口電廠華能?？陔姀S135 MW17614140 04.27420085魯能濟(jì)寧運(yùn)河電廠魯能濟(jì)寧運(yùn)河電廠137 MW1631381383.17220066山西神頭發(fā)電公司山西神頭發(fā)電公司200 MW1761561562.454200720087貴州黔桂發(fā)電公司貴州

16、黔桂發(fā)電公司200 MW1601351353.05320072008典型業(yè)績工程典型業(yè)績工程低 加低 加低 加煙氣流向煙氣流向低 加流 量 計(jì)出 口 水 溫左 入 口 煙 溫 1左 入 口 煙 溫 2右 入 口 煙 溫 1右 入 口 煙 溫 2右 出 口 煙 溫 1右 出 口 煙 溫 2左 出 口 煙 溫 1左 出 口 煙 溫 2至 除 氧 器入 口 水 溫截 止 閥截 止 閥 1調(diào) 節(jié) 閥 1調(diào) 節(jié) 閥截 止 閥 6截 止 閥 4截 止 閥 5截 止 閥 3截 止 閥 7凝結(jié)水截 止 閥 8低壓省煤器在石橫電廠低壓省煤器在石橫電廠300MW火電機(jī)組上應(yīng)用火電機(jī)組上應(yīng)用實(shí)施內(nèi)容：實(shí)施內(nèi)容：1、

17、低壓省煤器設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、安裝（每爐2臺）；2、給、回水管路及其附件的設(shè)計(jì)、采購、安裝；3、基礎(chǔ)、鋼架、橫梁等土建部分的設(shè)計(jì)、施工。4、低壓省煤器系統(tǒng)的調(diào)試、試運(yùn)行。5、開工、竣工時間 #2鍋爐排煙余熱回收利用工程自2009年10月12日開始，至2009年11月20日結(jié)束，歷時47天。低壓省煤器在石橫電廠低壓省煤器在石橫電廠300MW火電機(jī)組上應(yīng)用火電機(jī)組上應(yīng)用石橫電廠石橫電廠#2爐低壓省煤器現(xiàn)場布置圖（右側(cè)）爐低壓省煤器現(xiàn)場布置圖（右側(cè)）1、經(jīng)校核計(jì)算，實(shí)際傳熱系數(shù)與設(shè)計(jì)值基本相符（誤差為1.5%）； 2、降低機(jī)組供電標(biāo)煤耗夏季為2.36g/kwh，春秋季為1.80/kwh；3、按石橫電廠單

18、臺機(jī)年發(fā)電量16.5億度計(jì)算，其中夏季占1/4,春秋季各占1/4,冬季占1/4。年節(jié)約標(biāo)煤計(jì)算如下：16.5108（1/42.36+2/41.80+1/40）=2458.5(噸/年)4、全年節(jié)約標(biāo)煤約2458.5噸，年經(jīng)濟(jì)效益約197萬元（標(biāo)煤價(jià)格按800元/噸）。低壓省煤器預(yù)計(jì)節(jié)能效果低壓省煤器預(yù)計(jì)節(jié)能效果主要計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦拢褐饕?jì)算結(jié)果匯總?cè)缦拢?序號項(xiàng) 目單 位投入低壓省煤器工況解列低壓省煤器工況1試驗(yàn)時間5月19日11:10至12:105月19日13:30至14:302機(jī)組試驗(yàn)負(fù)荷MW298.44297.633試驗(yàn)熱耗率kJ/kWh8216.38285.44參數(shù)修正后熱耗率kJ/kW

19、h8033.2 8068.6石橫電廠石橫電廠#2爐低壓省煤器安裝后的試驗(yàn)結(jié)果爐低壓省煤器安裝后的試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)論試驗(yàn)結(jié)論1、改造后，低壓省煤器出口排煙溫度可以實(shí)現(xiàn)在線調(diào)節(jié)，平、改造后，低壓省煤器出口排煙溫度可以實(shí)現(xiàn)在線調(diào)節(jié)，平均排煙溫度可降至均排煙溫度可降至132以下，降低幅度不小于以下，降低幅度不小于20，調(diào)節(jié)幅，調(diào)節(jié)幅度不小于度不小于35。系統(tǒng)阻力增加。系統(tǒng)阻力增加400Pa，對引風(fēng)機(jī)出力基本無影，對引風(fēng)機(jī)出力基本無影響。響。2、經(jīng)濟(jì)效益（或安全、環(huán)境效益）評價(jià)。、經(jīng)濟(jì)效益（或安全、環(huán)境效益）評價(jià)。#2機(jī)組在機(jī)組在300MW負(fù)荷下，投入低壓省煤器后，汽輪機(jī)熱耗率負(fù)荷下，投入低壓省煤器后，汽輪機(jī)熱耗率降低降低35.4 kJ/kWh，折合為發(fā)電煤耗率可降低，折合為發(fā)電煤耗率可降低1.5g/kWh。試驗(yàn)。試驗(yàn)時低壓省煤器入口排煙溫度時低壓省煤器入口排煙溫度151，煤耗降低，煤耗降低1.5g/kwh（若?。ㄈ羰∶浩魅肟谂艧煖囟让浩魅肟谂艧煖囟?57時，煤耗可降低時，煤耗可降低2g/kwh以上），經(jīng)濟(jì)以上），經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。效益非常顯著。石橫電廠石橫電廠#2爐低壓省煤器安裝后的試驗(yàn)結(jié)果爐低壓省煤器安裝后的試驗(yàn)結(jié)果低壓