超临界机组锅炉烟道节能优化研究与应用
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完成单位:国电福州发电有限公司
登记编号:ZSCX-D4-J-2-75
登记年份:2020
发布时间:2020-09-21
一、立项背景
国电福州发电有限公司锅炉配置两台成都电力机械厂生产的AN35e6(V19+4°) 静叶可调轴流式引风机,采用变频器调速方式运行。脱硫系统配置两台成都电力机械厂生产的AN33e6型静叶可调轴流式增压风机。现有烟道因为两台增压风机的存在,烟道要经过先抬升后下降再抬升的过程,这样烟道的沿程距离很长,会增加烟道的沿程损失;另外,现有烟道在多处弯头处拐弯很急,而且在烟道多处汇流处气流存在着对冲效应,会增加烟道的局部损失。2018年福州公司进行了引增合一改造,拆除了增压风机,原增压风机位置改为一段直角弯头烟道。
图1 锅炉引风机出口至脱硫吸收塔进口段烟道立体图
二、实施内容
拆除引风机出口挡板门至余热利用低温二段换热器入口之间烟道,重新设计安装圆烟道。新烟道较旧烟道长度少了48米,弯头少了5个,取消了烟道先抬升后下降再抬升的过程,新烟道顶部标高较旧烟道降低了15米,且采用了圆形烟道。
图2 锅炉烟道改造后效果图
三、实施效果
烟道优化前后阻力变化值
项目/负荷
单位
600MW
487MW
350MW
编号
/
A
B
A
B
A
B
改造后引风机出口静压
Pa
4755.0
4663.5
3120.5
3117.00
1652.50
1637.5
平均值
Pa
4709.3
3118.8
1645.0
改造后低温二段进口静压
Pa
4602.0
3039.0
1592.0
改造后引风机出口至低温二段进口静压差
Pa
107.3
79.8
53.0
改造后引风机出口至低温二段进口动压差(计算)
Pa
49.7
31.4
24.7
改造后引风机出口至低温二段进口全压差(总阻力)
Pa
157.0
111.1
77.7
改前引风机出口至低温二段进口烟道总阻力
Pa
872.4
566.4
451.0
改造前后引风机出口至低温二段进口烟道降低阻力
Pa
715.4
455.3
373.3
节能量计算
项目名称
单位
600MW工况
487MW工况
350MW工况
改造前总压力损失
Pa
872.4
566.4
451.0
改造后实测总压力损失
Pa
157.0
111.1
77.7
改造前后减少的压力损失
Pa
715.4
455.3
373.3
单台风机流量1
m?/s
396.6
312.0
274.9
风机压缩性修正系数1
/
0.9687
0.9774
0.9823
引风机效率1
%
81.0
75.0
66.0
电机效率1
%
94.5
93.5
92.5
单引风机节省耗功量
kW
359.1
198.0
165.1
年运行小时数按5000小时,年均负荷按410MW计,上网电价按0.385元/ kW·h计
各负荷年运行小时数分配
h
700.0
900.0
3400.0
各负荷引风机年节电量
kW·h
502740.0
356400.0
1122680.0
引风机年总节电量
kW·h
1981820
厂用电率下降
%
0.10
年节省费用
万元
76.3
按机组年运行5000小时,年均负荷410MW计算,烟道优化改造后年节电约198万kW·h,厂用电率约下降0.1个百分点。上网电价按0.385元/ kW·h计,每年可节省运行费用约76.3万元。
四、适用和推广范围:
国电福州公司锅炉引风机出口烟道取直优化的成功研究与应用,在国内尚属首次成功技术攻关改造案例。其不仅解决了引增合一改造后烟风系统阻力增加、烟气对冲、引风机功耗增加等安全隐患,同时还可为国内大型燃煤火电机组锅炉方烟道改圆烟道、烟道取直改造,特别是在引增合一改造后的烟道优化,提供一个有效的借鉴作用,在项目的可行研究性、工程造价控制以及项目实施应用方面具有较好的推广价值。