低溫省煤器技術(shù)簡(jiǎn)介及應(yīng)用講解

2低溫省煤器LTE技術(shù)介紹及應(yīng)用分析福建紫荊環(huán)境工程技術(shù)2014年目錄\l“_TOC_250005“低溫省煤器系統(tǒng)概述 1\l“_TOC_250004“國(guó)內(nèi)外低溫省煤器目前的應(yīng)用狀況及安裝位置 1\l“_TOC_250003“低壓省煤器節(jié)能理論及計(jì)算 3\l“_TOC_250002“某工程低溫省煤器的初步方案 6\l“_TOC_250001“加裝低溫省煤器需要考慮的問(wèn)題 8\l“_TOC_250000“6低溫省煤器的特點(diǎn)分析 9低溫省煤器系統(tǒng)概述100.6%--1%1.2%--2.4%。假設(shè)以燃用熱值2000KJ/KG煤的410t/h高壓鍋爐為例，則每年多消耗近萬(wàn)噸動(dòng)力力煤，我國(guó)火力發(fā)電廠的很多鍋爐排煙溫度都超過(guò)設(shè)計(jì)值,20—50℃。所磨、防腐要求較高，引風(fēng)機(jī)的壓頭裕量不大等實(shí)際狀況。為了降低排煙溫度，削減還可以節(jié)約脫硫工藝水的消耗量。國(guó)內(nèi)外低溫省煤器目前的應(yīng)用狀況及安裝位置低溫省煤器目前在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用狀況省煤器的安裝和改造工作。山東某發(fā)電廠，兩臺(tái)容量100MW發(fā)電機(jī)組所配鍋爐是武漢鍋爐廠設(shè)計(jì)制造170℃，為了降低排煙溫度，提高機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，在尾部加裝了低溫省煤器。低溫省煤器系統(tǒng)布置圖如下：山東某電廠低溫省煤器系統(tǒng)連接圖12爐機(jī)組時(shí)，在鍋爐對(duì)流豎井的下部裝設(shè)低溫省煤器供加熱熱網(wǎng)水之用。德國(guó)SchwarzePumpe電廠2×800MW褐煤發(fā)電機(jī)組在靜電除塵器和煙氣脫硫塔之間加隆Nideraussem1000MW煙氣到旁通煙道內(nèi)加熱鍋爐給水。日本的常陸那珂電廠承受了水媒方式的管式GGH。煙氣放熱段的GGH布置在電氣除塵器上游，煙氣被循環(huán)水冷卻后進(jìn)入低90～100℃左右〕，煙氣加熱段的GGH布置在煙囪入口，由循環(huán)水加熱煙氣。煙氣放熱段的GGH的原理和低溫省煤器一樣。在德國(guó)鍋爐排煙溫度較高，均到達(dá)170℃左右〔這些鍋爐燃用的是褐煤〕，而加裝低溫省煤器后排煙溫度下降到100℃左右。日本的狀況是鍋爐設(shè)計(jì)排煙溫度不高〔125℃左右〕，經(jīng)過(guò)低溫省煤器后煙氣溫度可降低到85℃左右。低溫省煤器安裝位置加裝低溫省煤器時(shí)，需合理考慮其在鍋爐現(xiàn)場(chǎng)的布置位置。低溫省煤器布置在除塵器的進(jìn)口日本的不少大型火電廠，如常陸那珂電廠〔1000MW〕和Tomato-Atsuma電廠〔700MW〕等都有類(lèi)似的布置。管式的GGH煙氣放熱段布置在空預(yù)器和除塵GGH將煙氣溫度降低到90℃左右，除塵器的飛灰比電阻可從1012Ω-cm下降到1010Ω-cm布置在除塵器的進(jìn)口，除塵器下游的煙氣體積流量降低了約5％，因此其煙道、組節(jié)約引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)廠用電共約500kW仍應(yīng)當(dāng)考慮125℃低溫省煤器未投運(yùn)時(shí)的狀況，這種布置方式最大的風(fēng)險(xiǎn)是腐蝕。由于經(jīng)過(guò)低溫?zé)煔鈸Q熱器后的煙氣溫度已經(jīng)在酸露點(diǎn)以下，除塵器、煙道、引風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)均存在腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。依據(jù)氣中分散的硫酸微滴，低溫除塵器及其下游的設(shè)備并“不需要進(jìn)展特別的防腐考慮”，而且日本的不少大機(jī)組運(yùn)行低溫除塵器也有良好的業(yè)績(jī)，因此，這種布置”還有一些疑慮：〔1〕SO2，而大大降低溫〔灰分中堿性物質(zhì)如CaO。K2O的數(shù)量等〕，是不是還與別的因素有關(guān)？〔2〕對(duì)工作?！?〕對(duì)于除塵器下游的煙道和風(fēng)機(jī)設(shè)備，由于煙氣中的灰已經(jīng)根本被除去，此時(shí)還應(yīng)當(dāng)充分考慮相應(yīng)的防腐措施?！?〕隨著煙氣溫度的降低，煙灰的處的煙塵會(huì)飛散，使ESP出口粉塵濃度短時(shí)上升〔比通常的出口濃度要高約50mg/m3左右〕。低溫省煤器布置在脫硫吸取塔的進(jìn)口氣溫度從160℃降低到100℃后進(jìn)入吸取塔，被煙氣加熱的分散水再加熱冷二次風(fēng)。GGH加熱器中煙氣冷卻的作用。開(kāi)吸取塔時(shí)溫度約為45℃。塔內(nèi)進(jìn)展了防腐處理。這種布置方式只要考慮對(duì)低溫省煤器的低溫段材料和低溫省煤器與吸取塔之間的煙道進(jìn)展防腐。承受這種布置方式的缺點(diǎn)是無(wú)法利用煙氣溫度降低帶來(lái)的提高電氣除塵器于降低煙氣溫度的分散水管道也較長(zhǎng)，分散水泵需抑制的管道阻力及電耗也更高。低壓省煤器節(jié)能理論及計(jì)算一般認(rèn)為，把煙氣余熱輸入回?zé)嵯到y(tǒng)中會(huì)排擠局部抽汽，導(dǎo)致熱力循環(huán)效降所引起的功量損失，所以機(jī)組經(jīng)濟(jì)性無(wú)例外都是提高的。發(fā)電煤耗節(jié)約量計(jì)算承受等效熱降法進(jìn)展熱經(jīng)濟(jì)性分析。將低壓省煤器回收的排煙余熱作為純1kg擠抽汽所增發(fā)的功率，都將使汽輪機(jī)的效率提高。1kg〔H〔ΔH〕稱(chēng)等效焓降增量，計(jì)算如下：H=3600/〔ηjd×d〕 (kJ/kg)ΔH=β[〔hd2-h4〕η5+∑(τj·ηj)] (kJ/kg)d—機(jī)組汽耗率，kg/kwh；β—低省流量系數(shù)；低壓省煤器出水比焓，kJ/kg；h4—除氧器進(jìn)水比焓，kJ/kg；所繞過(guò)的各低加工質(zhì)焓升，kJ/kg；ηj—所繞過(guò)的各低加抽汽效率。耗率降低δq按下式計(jì)算：δq=ΔH·q/(H+ΔH) 式中q—機(jī)組熱耗率，kJ/kwh;δbs按下式計(jì)算：δbs=δq/(ηp·ηb·29300) (kg/kwh)鍋爐效率、管道效率；200MW火電機(jī)組低壓省煤器系統(tǒng)為例進(jìn)展節(jié)能量計(jì)算，結(jié)果列于表1。由表1可見(jiàn)，低壓省煤器降低排煙溫度28℃，可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3.05g/kwh。1低壓省煤器主要指標(biāo)計(jì)算結(jié)果(200MW機(jī)組)項(xiàng)目進(jìn)口出口機(jī)組等熱耗率煙溫?zé)煖匦ъ式到档蛅y1ty2QdtdHΔHδqδbs單位℃℃kW℃kJ/kgkJ/kgkJ/kwhg/kwh數(shù)值157129．58604125.5120411.3277.853.048的排煙溫度仍舊定義于空氣預(yù)熱器出口。汽輪機(jī)真空影響計(jì)算dpcdDc關(guān)系借助凝汽器的變工況計(jì)算，亦可按下式估算：dpc=2.059×dDc/Dc (kPa)dDc=∑DjdD0 式中Dc—凝汽器冷凝量，t/h，由增設(shè)低省引起的汽輪機(jī)汽量削減值，t/hδbs計(jì)算得到?！艱j—低省各排擠抽抵達(dá)凝汽器的總量，t/hJ級(jí)的排擠量按下式計(jì)算：Dj=3.6·γj·G·τj/qj (t/h)G—低省的過(guò)水流量，kg/sJ級(jí)排擠抽汽抵凝汽器的份額，按文獻(xiàn)[1]計(jì)算。其余符號(hào)，意義同前。2列出了汽輪機(jī)真空計(jì)算主要結(jié)果。項(xiàng)目D，j0γj項(xiàng)目D，j0γjD，t/hj凝汽器排擠總量∑D，t/hjdD，t/ht/hc8．48汽輪機(jī)背壓上升，kPa0.0404#1低加#2低加#3低加#4低加除氧器08．783．053．74－0．09400．95440．88320．83660．851008．3792．6943．129－0．08014．12dD0，t/h5．6414.12t/h,5.64t/h,冷0.0404kPa輪機(jī)真空以及對(duì)汽輪機(jī)做功的影響完全可以無(wú)視。某工程低溫省煤器的初步方案低溫省煤器的構(gòu)造形式如下省煤器構(gòu)造設(shè)計(jì)中需考慮的問(wèn)題:1、管徑的選擇2、縱向節(jié)距和橫向節(jié)距〔煙氣流速〕確實(shí)定3、管組高度的限制，檢修用空間高度的預(yù)留4、省煤器中的分散水流速6機(jī)組主要設(shè)備參數(shù)低溫省煤器主要設(shè)備參數(shù)7低溫省煤器調(diào)試運(yùn)行參數(shù)由以上實(shí)例可以看出，投資回收期為1.41年，可使用壽命為10年，則低溫省煤器具有格外樂(lè)觀的意義。加裝低溫省煤器需要考慮的問(wèn)題煙道省煤器的低溫腐蝕低合金碳鋼、復(fù)合鋼管及碳鋼外表搪瓷處理等。換熱面管的積灰,與一般光管相比，翅片管傳熱性好，因此可減小低溫省煤器的外形尺寸和管排數(shù)，削減煙氣流淌阻力。此在設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)提高煙速(對(duì)于除塵器前布置的低溫省煤器，煙氣流速推舉10m／s15m／s左右)。選擇清洗系統(tǒng)，利用機(jī)組停運(yùn)期間進(jìn)展水清洗。煙道的防腐慮承受耐硫酸碳鋼，對(duì)煙道的造價(jià)會(huì)提高約20%。810低溫省煤器的特點(diǎn)分析排煙溫度方案比較壓省煤器改造相比，低壓省煤器在電廠節(jié)能減排方面有其獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)：點(diǎn)對(duì)于需上脫硫系統(tǒng)的鍋爐〔排煙溫度有最高限制〕，是格外貴重的?！蚕录?jí)空預(yù)器〕的后面，因此，它的傳熱行為對(duì)于鍋爐的一也不會(huì)使空氣預(yù)熱器的傳熱量削減，從而反彈排煙溫度的降低效果。同季節(jié)和煤質(zhì)〔主要是含硫量〕進(jìn)展調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能和防腐蝕的綜合要求。這QG電廠670t/h鍋爐設(shè)計(jì)的低壓省煤160℃降低到135180℃，低壓省煤器靠自身的煙溫調(diào)整功能，仍舊將排煙溫度輕松降低到135℃。ST電廠#4機(jī)〔200MW〕，大修前除氧器的主分散水進(jìn)水溫度高出設(shè)計(jì)值很多，#4加裝低壓省煤器后，低省出口的水溫為120℃，低于主分散水溫度34℃，與主分散水集合后，使除氧器進(jìn)水溫度根本恢復(fù)設(shè)計(jì)值，從而消退了回?zé)嵯到y(tǒng)的缺陷，保證了除氧效果。熱面，因而空間寬綽、便于檢修。固然，由于低壓省煤器所吸取余熱的利用能級(jí)相對(duì)較低，因此其單位排煙溫燃燒穩(wěn)定性的擔(dān)憂或其它限制時(shí)，改造高壓省煤器也不失為較好的方案。低溫省煤器的優(yōu)點(diǎn)：30~70℃?？色@得顯著的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益。降溫裝置或事故〔噴淋