大型火电厂锅炉捞渣机节能降耗技术研究及应用
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完成单位:内蒙古京隆发电有限责任公司、内蒙古机电职业技术学院
登记编号:ZSXC-2023-DL-2-452
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
王 荣、常 屹、韩建衡、董伟波、范国强、朱启春、赵东辉、贾志军
一、成果产生背景
京隆发电公司2x600MW机组原捞渣机除渣水循环系统采用2005年国内流行的半闭式水循环系统,渣水系统为:捞渣机→高效浓缩机→缓冲水仓出水→渣水泵→捞渣机。原系统主要作用在于通过半循环方式冷却捞渣机水温,保证捞渣机导轮在70℃以下长时间安全稳定运行,但愿系统存在配置设备非常复杂、能耗损失高、排污量多、检修工作量大、维护费用高等缺点。尤其渣浆泵、渣水循环泵、排泥泵等设备运行中故障较多,检修频繁,每年产生大量维护费用,耗费大量人力资源。
经调研了解,目前国内捞渣机体内完全闭式零溢流循环系统运行较好。体内完全闭式零溢流循环系统可真正实现渣水零溢流,无需设后续的渣浆泵、管道、沉淀设备、水处理系统,减少了设备配置、节约了生产成本、降低了水耗。捞渣机体内完全闭式零溢流循环系统主要包括渣井水位监测装置,渣井自动补水系统,捞渣机水温监测装置,捞渣机水位监测装置,捞渣机自动补水系统,捞渣机冷却水换热器等。工程改造完毕后,捞渣机溢流水在捞渣机内部进行换热,真正实现渣系统零溢流,大大改善了除渣设备周围的环境、降低了污染。
因此,设备管理人员及专业技术人员在了解国内外渣水系统改造技术的前提下,提出“自己动手、丰衣足食”的思路,利用在捞渣机内增加冷却器换热来实现停运原有渣水系统的目的。根据锅炉排渣量、灰渣物理显热、捞渣机槽体水容积、运行水温、冷却水水温等参数,依据能量守恒定律,严格计算捞渣机槽体所需水容积、冷却器换热面积、耗水量及水、热平衡等参数,进行自行设计,为保证工程理论上满足要求,必须留有裕量。
二、成果实施原理
1、计算捞渣机耗水量及水、热平衡。2、改造壳体。3、换热器的选择安装。 4、换热器外侧护板的制作与安装。5、系统自动补水。6、捞渣机内部设备防腐蚀设计。
三、成果实施效果
1、节水数据:机组满负荷运行,据历史数据,设备正常运行单台捞渣机日常运行补水260吨/天。2020年全年脱硫废水共计排放约61132吨,脱硫废水量平均每天约为216吨/天。单台捞渣机能满足回收我厂产生的全部脱硫废水。我们用脱硫废水代替了工业废水,废水价格为3.2元/吨,合计全年节省费用约20万元。
2、节能数据:原渣水循环系统每台炉设渣浆泵2台(一运一备)功率55KW;灰渣搅拌器2台(长期转动)功率共计22KW;浓缩机排泥泵2台(一运一备)功率11KW;循环水泵2台(一运一备)功率45KW;浓缩机1台功率2.2KW。每年各种泵运行成本,按年机组运行7920小时(330天)计算,渣水系统设备每年节约用电107.0784万KW.h。按电价0.42元/KW.h计算,合计每年节省电费约45万元。
3、设备维护费用数据。此次项目运行后,渣水系统全部停运,降低总体渣水设备维护成本,统计一年节约材料和人工约25万元。其中备件每年节省费用10万元,维护人员能减少五人,人工成本每年节省费用15万元,共计25万元。同时缺陷数量下降90%。
四、成果实施推广前景
通过捞渣机无溢流技术探索研究,京隆发电年节省直接成本约90万元,也为国内其他电厂循环使用脱硫废水和简化湿式捞渣机渣水系统提供了宝贵的经验。