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山西娘子关电厂1#炉综合改造工程

晨怡热管 2009-9-29 1:06:10

一、概述

娘子关电厂 1#锅炉系哈尔滨锅炉厂制造的HG-410/100-2型,单汽包自然循环“Л”型布置的半开式液态排渣炉。1970年10月安装。

锅炉按阳泉无烟煤设计,设计工作参数如下:

 

额定蒸发量 D=410t/h

汽包工作压力 Pqb=11.38MP

过热器出口压力 Pgr=9.81MP

过热器出口温度 Tgr=540

给水温度 Tgs=220

排烟温度 Tpy=147

 

由于锅炉设计本身存在的问题,该炉曾进行过一系列改造,主要有:原回转式空气预热器改为两级管式空气热器预;原平盘中速磨直吹系统改为钢球磨中间储仓式温风送粉系统;炉膛增高1.5m,总辐射受热面增加91m 2 ;切掉部分高过受热面;重新设计了直流燃烧器等,后来由于管式空预堵塞严重、尾部烟道漏风量增高、炉膛燃烧缺风、省煤器磨损严重等原因,娘子关电厂先后于1997年和2000年对1#炉进行大修改造。改造方案织设计实施改进的主要内容有:将原有置换段管式空预器改为热管式空预器并对冷热风道作相对调整;原有低温级省煤器烟道扩宽、光管改为鳍片管;原有高温级省煤器光管改为鳍片管。

二、一号炉改造方案

1.热管式空预器方案

热管式空器烟气侧扩展受热面采用鳍片扩展,空气侧受热面采用肋片扩展。热管空预器的参数见下表

表一 热管换热器参数表

热管热段长度

1.9m

第一组 S1及壁温

6mm 110

热管冷段长度

1.4m

第二组 S1及壁温

12mm 109

热管入口烟温

200 o C

第三组 S1及壁温

24mm 108

空气入口温度

30 o C

第四组 S1及壁温

40mm 106

空气出口温度

108 o C

第五组 S1及壁温

光管

平均烟速

8m/s

平均空速

6.55m/s

烟气侧阻力

32.5mmH 2 O

空气侧阻力

47.4mmH 2 O

2.低温省煤器改进方案

低温级省煤器原烟道尺寸为 5300×4500×2,改后尺寸为5300×5175×2,原光管换热面改为鳍片式换热面,纵向排数由原来16排增至24排。改造前后参数对比见下表

表二 低温省煤器改造前后参数对比

项 目

单 位

改前数据

改后数据

管子直径

Mm

Ф 32×4

Ф 32×4

横向节距

Mm

80

90

纵向节距

Mm

40/60

50

横向排数

56/55

57/57

纵向排数

16

24

受热面积

M 2

930

2680

烟气流通截面

M 2

29

35.5

水流通面积

M 2

0.202

0.21

烟气流速

M/S

9.23

6.82

3. 高温省煤器改进方案

高温省煤器布置于低温过热器及转向室之后,位于尾部烟道的入口。改造前后参数对比见下表:

表三 高温省煤器的结构数据

项 目

单 位

改前数据

改后数据

管子形式

 

光管

鳍片管

管子直径

Mm

Ф 32×4

Ф 32×4

横向节距

Mm

80

106

纵向节距

Mm

40/60

50

横向排数

56/55

42/42

纵向排数

16

16

受热面积

M 2

930

1306

烟气流通截面

M 2

29

33.45

水流通面积

M 2

0.202

0.153

烟气流速

M/S

10.77

9.37

三、改造前后热力计算结果比较

 

83年改进设计

计算值

改后抽温风

热力计算

改后不抽温风

热力计算

炉膛出口烟温

1190.0

1169

1170

屏过出口烟温

998.0

1017

1017

高过出口烟温

756.0

753

753

低过出口烟温

637.0

634.00

633

高省入口烟温

609

590

590

高省出口烟温

472.0

471

464

高省出口烟温

380.0

377

365

低省出口烟温

304

309

303

排烟温度

147

150.7

147.8

热风温度

400.0

402

379

温风温度

243

248

242

一级减温水量 T/H

8.00

8.0

8.0

二级减温水量 T/H

8.0

12.3

12.1

锅炉效率

90.27

89.778

89.903

计算燃煤量

44706

45008

44946

四、改后试验结果

为了鉴定改后效果,同娘子关电厂一起于 97年7月23日-97年7月28对1#炉做了大修及改后热力试验,以比较改造前后各项热损失及锅炉效率。

表五 改造后热力试验结果

序号

项 目

符号

单位

数 值

1

电负荷

P

HV

88

77

60

2

主汽机量

 

T/h

325

281

210

3

主汽压力

 

Mpa

8.07

8.71

8.08

4

主汽温度

 

o c

531

510

534

5

给水流量

 

T/h

304

273

187

6

给水压力

 

Mpa

13.7

14.0

14.0

7

给水温度

 

o c

     

8

一级减温水量

 

T/h

34.4

27.6

10.9

9

二级减温水量

 

T/h

14.4

 

13.6

10

温风温度

 

o c

243

240

244

11

热风温度

 

o c

331

310

307

12

总风压力

 

Mpa

3.15

3.07

2.93

13

炉膛负压

 

Pa

-10

-10

-10

14

给粉机停运数

         

15

二级省煤器前烟温

 

o c

505

483

450

16

二级空预器前烟温

 

o c

391

389

317

17

一级省煤器前烟温

 

o c

300

281

230

18

一级空预器前烟温

 

o c

217

210

204

19

热管前烟温

 

o c

185

185

176

20

热管后烟温

 

o c

148

146

130

21

流焦情况

   

右侧流焦

右侧流焦

不流焦

22

理论空气量

   

6.83

6.51

6.68

23

飞灰百分率

         

24

飞灰可燃物含量

   

8.5

8.09

7.06

25

炉渣可燃物含量

 

%

     

26

机械不完全热损失

 

%

1.25

1.06

0.87

27

排烟温度

 

o c

143

142

133

28

烟道出口烟气含氧量

 

%

     

29

烟道出口烟气含( RO 2 ) 量

 

%

10.8

10.5

10.1

30

燃料特性系数

β

 

0.002

0.001

0.007

31

排烟过剩空气系数

   

1.706

1.810

1.868

32

冷风温度

 

o c

40

40

40

33

排烟热损失

Q 4

%

6.61

6.76

6.18

34

化学未完全燃烧热损失

 

%

0

0

0

35

散热损失

η

%

0.51

0.60

0.71

36

灰渣物理热损失

   

0.53

0.0

0.46

 

37

锅炉各项热损失之和

   

0.05

0.32

0.67

 

38

锅炉热效率

η

%

91.20

90.96

91.18

 

由处理结果可以看出,在三个电负荷即: 88MW, 77MW, 60MW下,锅炉效率依次为:91.2%, 90.98%, 91.78%, 比改造前提高了4%左右(改前76MW, 71MW, 62MW依次为87.04%, 87.97%, 87.32%)空预器出口过量空气系数依次为:1.706,1.801, 1.858,锅炉效率的提高主要是由于飞灰可燃物含量大幅度降低,使的机械不完全燃烧损失降低(飞灰可燃物含量改前为:24.89%, 21.46%, 15.52%, 改后为:8.75%, 6.01%, 7.08%)排烟损失降低。

 

五、结论

尾部受热面综合改造后娘子关电厂 1号炉运行情况有了明显改观。

• 机组最大运行负荷由改前 80MW提高到了86MW。

• 锅炉热效率提高了 4%左右。

• 尾部低温段空预器堵塞现象消失。

• 尾部烟道各段烟温平均降低 60℃左右。

由此证明热管式空预器及鳍片式省煤器的应用在尾部受热面改造中是非常成功的。

 


责任编辑: banye 参与评论
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