《呼伦贝尔电厂600MW机组低温省煤器改造工程设计》
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摘 要：国华呼伦贝尔电厂1、2号机组在BMCR工况时,锅炉排烟温度要比设计值149.1℃更高,夏季时最高会达到160℃.因此有必要通过降低烟气排放温度,提高机组热效率,响应节能减排的社会需求.
关键词：呼伦贝尔电厂;改造;热力系统
引言：
为了降低烟气排放温度,实现余热的回收再利用,满足国家节能减排政策的要求.本文将锅炉低温省煤器安装在静电除尘器入口,即上述第一种布置方案,既可以较充分利用烟气的余热、降低发电机组的供电煤耗,并且由于降低了进入静电除尘器的烟气温度,减少了烟气体积,因此提升了静电除尘器的工作效率,有效降低了排烟中的粉尘浓度.
一、机组烟气排放现状
呼伦贝尔电厂二号机组BMCR工况设计煤种下的排烟温度为149.1℃,依据运行现况和查阅运行参数的历史记录表明,二号炉的实际运行排烟温度远高于设计值,夏季可达160℃.过高的排烟温度,对发电机组的安全经济运行,尤其是节能降耗产生了很大的不利影响,其主要体现在以下三个方面.
（1）排烟温度高使得锅炉效率降低,每升高10℃,热损失会提高0.6%—1%,锅炉效率会降低0.5%左右,從而影响发电煤耗升高0.8～1g/kWh;经初步估算,若可将排烟温度降至90℃,火电机组的发电煤耗可降低2～4g/kWh;
（2）排烟温度升高,烟气体积流量增加、烟气粉尘比电阻增高,使得电除尘器的除尘效率降低,同时必将造成静电电除尘器及锅炉引风机工作环境恶劣,影响设备寿命,增加检修维护费用和工作量.
（3）排烟温度升高,必将增加湿法脱硫系统的工艺水耗水量,增加发电耗水率,并使得脱硫系统运行的稳定性变差,同时会降低脱硫效率.
二、热力系统方案分析
为避免在低温省煤器传热管上发生烟气结露现象,根据在上一节中对呼伦贝尔电厂用PH试纸测试到的烟气露点温度,需控制金属壁温高于70℃.对于采用翅片管作为低温省煤器的传热元件来说,因为低温省煤器管内水侧传热系数一般为烟气侧传热系数的100倍以上,通常大于5000 w/m2℃,即管内水侧几乎没有温度梯度,所以我们为防止发生低温腐蚀现象,需控制金属壁温大于70℃时,就是在控制进入低温省煤器的水温高于70℃.
根据呼伦贝尔电厂实际运行情况,在考虑使用低温省煤器对烟气实现降温过程中,应分为夏季和冬季两种情况.由于冬季对外供热,供热出口温度为130℃,回水温度为70℃,考虑到冬季供热水质较差,采用除盐水内循环,此时进口温度约75℃,满足入口水温的要求.在系统整体设计中,增加了一路热水再循环管路,以此来避免不稳定工况的影响,从而自动调节进入低温省煤器水温要求.系统示意图如图3-11所示.
本项目低温省煤器热力系统方案选用凝结水与热网回水相结合的方式,即冬季采暖期,利用低温省煤器加热热网的回水,考虑到本项目冬季供热时的热网水质较差,不宜将热网水与凝结水混入同一管道内,才设立了凝结水板式换热器.在采暖期,该换热器不参与热交换;在非供热期,利用凝结水通过凝结水板式换热器,吸收热网闭式系统从低温省煤器吸收的烟气的热量,来完成热交换（见图3-11）.
在夏季非供暖期时,通过控制从低加处引出的进入板式换热器的凝结水温,使得进入低温省煤器的水温不低于70℃的,同时,开启升压泵,维持热网水闭式循环水运行,将出口烟气温度降至90±2℃;冬季供暖期,关闭升压泵,依靠热网泵来维持供热水的运行流动,通过调节阀来控制流经低温省煤器的流量,实现对出口烟温的控制.两个季节的过渡时,相当于两种工况同时运行,使用循环水部分热量流经板式换热器来间接加热凝结水,从而逐渐过渡.
三、总结
低温省煤器可以将除尘器入口温度由大约160℃降低至90℃左右.选择在夏季工况时通过改变进入板换的凝结水温度来控制进入低温省煤器的水温,为防止低温腐蚀情况的发生,需保证进入低温省煤器入口温度大于70℃,实现控制出口烟气温度.当冬季运行时,升压泵停运,靠热网泵维持供热水运行流动;冬季工况通过调节阀调节流过低温省煤器的流量,来控制出口烟气温度.
参考文献
[1] 唐家毅,李峰.低温省煤器技术在电厂的应用概况[J].冶金动力,2017（02）：11-16+19.
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省煤器引用文献:
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