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南陽熱電廠鍋爐系東方鍋爐廠生產(chǎn)的DG670/13.7-20型超高壓中間再熱、自然循環(huán)、回轉(zhuǎn)式空預(yù)器、固態(tài)排渣鍋爐。爐膛深度10880mm,寬度11920mm,高度48040mm,爐膛上部布置有全大屏過熱器和后屏過熱器,折焰角上部布置高溫過熱器,在水平煙道布置了高溫再熱器。豎井前煙道布置低溫再熱器,后煙道布置低溫過熱器。前后煙道下部布置省煤器。鍋爐尾部布置兩臺三分倉回轉(zhuǎn)式空預(yù)器。鍋爐排煙溫度設(shè)計值為131℃,鍋爐效率93.01%。 燃燒器布置在爐膛四角,雙切圓燃燒。第一層為等離子燃燒器,二、三、四層燃燒器是百葉窗式水平濃淡燃燒器。制粉系統(tǒng)為雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)、冷一次風(fēng)直吹式制粉系統(tǒng)。吹灰采用的是蒸汽吹灰。
2009年運行以來,鍋爐排煙溫度逐漸升高,#1鍋爐210MW負(fù)荷排煙溫度高達(dá)170/148℃,甲乙側(cè)偏差22℃,遠(yuǎn)高于排煙溫度設(shè)計值131℃,大大降低了鍋爐效率。
影響排煙溫度的主要因素有煤種性質(zhì),爐膛和制粉系統(tǒng)漏風(fēng),熱面積灰結(jié)渣,空預(yù)器入口溫度,爐膛火焰中心高度,空氣預(yù)熱器漏風(fēng)系數(shù)及本身結(jié)構(gòu)等,它們之間既單獨作用,又相互聯(lián)系。 ①、煤種 燃料中的水分或灰分增加以及低位發(fā)熱量降低均可使排煙溫度上升。這是因為這些變化將使煙氣量和煙氣比熱增加,煙氣在對流區(qū)中溫降減小,排煙溫度上升。但由于原煤供應(yīng)受市場影響,煤質(zhì)、煤種方面不可能完全穩(wěn)定,因此未將煤種改進(jìn)作為調(diào)整排煙溫度的手段。 ②、爐膛和制粉系統(tǒng)漏風(fēng) 由于爐膛和制粉系統(tǒng)漏風(fēng),一次風(fēng)摻冷風(fēng)不經(jīng)過空預(yù)器直接進(jìn)入爐膛,在爐膛出口過量空氣系數(shù)一定的情況下導(dǎo)致空預(yù)器空氣流速降低,傳熱系數(shù)和傳熱量下降;同時空預(yù)器出口熱風(fēng)溫度升高,使傳熱溫差減小,進(jìn)一步減少了傳熱量而導(dǎo)致排煙溫度升高。 ③、受熱面積灰結(jié)渣 受熱面積灰結(jié)渣增加熱阻,降低傳熱系數(shù),使受熱面吸熱減少,排煙溫度升高。我廠原來吹灰器故障較多,特別是過熱器區(qū)域長吹由于工作的環(huán)境溫度高,易造成卡澀,影響了吹灰器的投用次數(shù),增大了受熱面的積灰。 ④、空預(yù)器入口風(fēng)溫高 空預(yù)器入口風(fēng)溫及環(huán)境溫度高,空預(yù)器傳熱溫差就小,煙氣放熱量就小,從而使排煙溫度升高,由于環(huán)境溫度隨季節(jié)變化而變化,故空預(yù)器入口風(fēng)溫難以控制。 ⑤、爐膛火焰中心高 爐膛火焰中心高,水冷壁輻射熱減少,爐膛出口煙氣溫度升高,導(dǎo)致排煙溫度升高。 ⑥、空預(yù)器內(nèi)漏 由于空預(yù)器軸向、徑向、環(huán)向密封不嚴(yán),一次風(fēng)漏向煙氣側(cè)、二次風(fēng)側(cè),二次風(fēng)露向煙氣側(cè),由于空預(yù)器在熱態(tài)膨脹后呈蘑菇狀,熱端漏風(fēng)量更大,降低了煙氣側(cè)傳熱溫差,造成排煙溫度升高。 ⑦、空預(yù)器結(jié)垢積灰 空預(yù)器結(jié)垢積灰,使空預(yù)器流通面積大為減小,煙氣側(cè)阻力增加,空預(yù)器傳熱效率下降,造成排煙溫度升高。
①、爐膛和制粉系統(tǒng)漏風(fēng)檢查 通過對爐膛和制粉系統(tǒng)漏風(fēng)檢查,發(fā)現(xiàn)燃燒器管道清掃風(fēng)漏風(fēng)較大,當(dāng)燃燒器退出運行時,利用清掃風(fēng)即冷一次風(fēng)對該燃燒器管道進(jìn)行吹掃,防止煤粉沉積管道,引起自燃。通過對清掃風(fēng)電動門手緊及重新定開關(guān)位,大大減小了清掃風(fēng)漏風(fēng)。 ②、降低爐膛火焰中心高度 由于原來A、B層一次風(fēng)壓較低,因此對應(yīng)#1磨煤機(jī)出力較小,這樣在高負(fù)荷情況下,只能提高C、D層對應(yīng)#2磨煤機(jī)出力,造成火焰中心上移,增加了排煙溫度。針對此情況,利用大修機(jī)會,做空氣動力場試驗,對一次風(fēng)壓重新進(jìn)行了調(diào)平和校核處理,這樣就可以在保證一次風(fēng)壓,一次風(fēng)速的前提下,盡量提高#1磨煤機(jī)處理,降低火焰中心,降低排煙溫度。 ③、加強(qiáng)對鍋爐受熱面的吹灰 實踐證明加強(qiáng)對鍋爐受熱面的吹灰是降低排煙溫度最有效的措施之一。在高負(fù)荷時通過對水冷壁、過熱器、再熱器以及省煤器區(qū)域的吹灰,特別是對水冷壁及省煤器吹灰,均能降低排煙溫度1-2℃。 ④、空預(yù)器漏風(fēng)整治 通過實驗發(fā)現(xiàn)空預(yù)器漏風(fēng)系數(shù)高達(dá)16%以上,利用大修機(jī)會對空預(yù)器進(jìn)行密封改造,現(xiàn)漏風(fēng)系數(shù)6%左右,達(dá)到設(shè)計值要求,從而減小熱端漏風(fēng),降低排煙溫度。 ⑤、空預(yù)器受熱面檢查及清洗 利用大修機(jī)會,對空預(yù)器受熱面進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)多個受熱面特別是#1空預(yù)器受熱面積灰堵灰嚴(yán)重,通過對各個受熱面進(jìn)行專業(yè)清洗,空預(yù)器傳熱溫差由以前200℃提高到現(xiàn)在220℃,從而大大提高空預(yù)器傳熱效率,降低排煙溫度。 ⑥、合理提高磨煤機(jī)出口溫度
提高磨煤機(jī)出口溫度,減小制粉系統(tǒng)摻入冷風(fēng)量,這不僅加強(qiáng)空預(yù)器換熱效果,還可以提高進(jìn)入爐膛風(fēng)粉混合物溫度,有利于煤粉燃燒,進(jìn)一步降低排煙溫度。考慮到制粉系統(tǒng)安全性,磨煤機(jī)出口溫度由原來的不高于80℃提高到現(xiàn)在90℃。
經(jīng)過多方面的調(diào)整與改造后,最終使鍋爐的排煙溫度降低25-30℃,鍋爐效率提高1.5%-2%,每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤近萬噸。
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