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燃煤锅炉回转式空预器堵塞治理改造

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成果主要完成人

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项目概况

鲁北公司自超低排放改造及配煤掺烧后,空预器压差高的问题成为威胁机组安全经济运行的重要问题,随着煤质硫份及喷氨量的增加,空预器堵灰情况更加严重,压差上升速率急剧加快,严重影响了机组运行,导致引、送、一次风机耗电率上升,空预器换热效果下降,排烟温度升高,锅炉经常缺氧燃烧,飞灰含碳量上升,锅炉效率严重下降,另外还因其原因出现了机组限出力和风机失速等不安全事件。 针对于空预器的堵灰机理,空预器防堵灰改造技术包含三个方面的解决方案。第一方面,提高空预器冷端的最低温度,降低低温腐蚀;第二方面,对附着在蓄热元件上的灰分及时清扫,防止由于灰分过度积累导致堵灰状况难以治理;第三方面,使用大通道换热元件,提高烟气通过性,进一步降低空预器阻力。 为实现第一个目的,采用的技术路线是利用空预器自身产生的热风对冷端蓄热元件进行加热,加热的对象为即将进入烟气侧的蓄热元件,即冷端蓄热元件的最冷的状态。这个技术路线有两个优势:首先,热量来源是自身产生的热风,空预器自身的热量来自于烟气余热,对于整个发电系统来说,烟气余热是品质最低的热量,用其加热冷端蓄热元件是符合能量最优化利用的;其次,加热的对象是即将进入烟气侧的蓄热元件,处于这个位置的扇形板是最危险的,也是最需要加热的,单独对这个位置的冷端蓄热元件进行加热,可以最大节约热量,减少对排烟温度的影响。 为实现第二个目的,采用的技术路线是在循环风中加入磨料,利用循环风携带磨料冲刷蓄热元件的方式对蓄热元件上的积灰进行定期清扫,这一路线的优势在于,携带磨料的方式可以保证在整个循环风仓里磨料和空气的速度一致,这样磨料对蓄热元件的冲扫效果相同,无论低温区还是中温区都能达到良好的清扫效果,而且干燥的磨料对蓄热元件表面凝结的液体有吸附作用,在清扫的同时可以将表面的液体带走,进一步防止积灰。 为实现第三个目的,将冷端换热元件更换为LS型大通道换热元件。 空预器防堵灰技术的优势在于: 1)循环风对进入烟气侧蓄热元件单独加热的方式可以使冷端温度提升幅度更大。 2)由于循环风在循环过程中先放热后吸热,相当于既不放热也不吸热,对排烟温度影响较小。 3)循环风在循环分仓内闭式流通,不影响一、二次风和烟气。 4)磨料冲扫方式对蓄热元件中温区吹扫效果良好,可有效解决NH_x005f_x005f_x005f_x001f_4HSO4的危害。 5)冷端换热元件更换为LS型大通道换热元件,提高防堵灰效果。 大唐鲁北发电有限责任公司2号炉空预器防堵灰系统于2018年6月15日改造完成并投入运行,空预器防堵灰系统投运后2A/2B空预器烟气侧出入口差压分别为1.44/1.29kpa,且无增长趋势,分别下降1.93/2.06kpa;本次对空预器柔性密封组件进行了大面积更换,并加装冷端径向密封24组,现冷端径向密封均为柔性密封,同时对空预器三向密封进行了检修更换调整,对空预器漏风率产生了积极的影响,防堵灰改造后漏风率分别为4.47/4.21%,分别下降2.19/2.23%。因热风再循环系统本身工艺原理为热风引至冷端加热换热元件,锅炉排烟温度较改造前上升5.93℃。空预器堵灰情况解决后,炉内烟气流场得到改善,过热器、再热器减温水量较修前分别下降35.24t/h、17.85t/h。综合六大风机电耗、排烟温度、降温水量三个方面,锅炉侧折合供电煤耗降低1.34g/kwh。根据往年发电量数据16亿kwh,标煤单价按照720元/t进行计算,每年节约资金154.4万元。 现各火电厂积极履行电力企业的社会职责,陆续进行了超低排放改造,推进煤炭清洁高效利用,促进节能减排和大气污染治理。绝大多数电厂存在脱硝投运后导致空预器堵灰的情况,或多或少对机组安全、经济运行方面造成不利影响。该方案适合所有回转式预热器堵灰问题的治理,可进行行业全面推广。