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三维肋片管式暖风器解决高硫煤高灰分煤回转式空预器堵塞问题

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成果主要完成人

王 康、李 乐、张志洪、汪 宁、商晓亮、王玲洋、程思明、胡 腾

项目概况

茶园电厂自2018年机组超低改造以来,空预器硫酸氢铵堵塞矛盾突出。较为极端的案例:2018年10月中旬二号机组D修并网后30小时空预器差压由1.2kPa升高至3.0kPa,陆续开展了3次在线水冲洗,机组最高负荷450MW(68%),维系运行十五天后停运。2018年10月底、2019年1月底、2021年7月分别进行了尝试性检修、改进,空预器差压高问题一定程度上得以缓解,但引风机负荷重,故障率高,电除尘可靠性差的矛盾仍未消除。 茶园电厂为摸清机组能耗水平及解决空预器硫酸氢铵堵塞问题,2021年10月进行了锅炉性能试验,结果表明:600MW工况,空气预热器烟气侧差压为2.73kPa,一次风侧差压为2.15kPa,二次风侧差压为2.65 kPa,空气预热器烟气侧、一次风侧和二次风侧差压明显高于常规空气预热器,排烟温度达到170℃以上,空气预热器堵塞较严重,烟气余热潜力大。 茶园电厂结合自身实际情况,最终选用三维肋片烟气暖风器系统。其主要技术优势主要有: 1)强化换热特性 表面积的增加、肋片的扰动、肋间加速、表面粗糙度增加、当量直径减小、肋间反复冲刷、流体的扩缩振动等使三维内外肋片管具有超强的换热能力,可达普通光管的2-6倍,同样换热能力可显著缩小换热器体积。 2)抗积灰特性 非连续的肋片,错列布置,在肋片根部的水平绕流,进而对肋间流场及粉尘颗粒的流动也产生影响,一方面避免了前后两级肋之间的流动死区的形成,另一方面也在一定程度上降低了肋间积灰及飞灰磨损。 3)防止硫酸氢铵堵塞和二次凝结 设置烟气暖风器干烧系统,即利用隔板将烟气暖风器管箱的空气侧和烟气侧各分隔成20个以上、烟气与空气对应的独立通道,每个独立管箱可单独切断冷空气、接入热源(热烟气或热风)使金属壁温达207℃及以上,清除沉积硫酸氢铵。 气化的硫酸氢铵在干烧管箱烟气侧出口与147℃以下低温烟气混合,立即凝结为固态粉末状硫酸氢铵,干态下与灰混合,可在除尘器有效脱除,避免了硫酸氢铵二次凝结。