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三改聯(lián)動|國能福州熱電1號機組鍋爐排煙余熱回收利用改造

發(fā)布時間: 2023-03-15 作者:admin 分享到:
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一、工程概況
      國能(福州)熱電于2015年9月對1號機組實施鍋爐排煙余熱回收利用工程改造,在鍋爐尾部煙道中分別布置高溫?fù)Q熱器和低溫?fù)Q熱器,在二次風(fēng)道中布置空氣加熱器。通過回收煙氣當(dāng)中的熱量,使進(jìn)入脫硫塔的煙氣煙溫降到80℃,也減少了脫硫的工藝水量,將回收的熱量用于加熱冷二次風(fēng)和汽機回?zé)嵯到y(tǒng),提高鍋爐效率,實現(xiàn)節(jié)煤降耗(包括降低煤耗與水耗)。
二、改前情況
1.設(shè)計參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)
      一期工程為2×600MW超臨界燃煤機組,2臺鍋爐機組采用濕法脫硫,在滿負(fù)荷工況下,兩臺機組全年平均排煙溫度約為135℃,低負(fù)荷時也達(dá)到125℃以上。其中,1號機組滿負(fù)荷下全年平均排煙溫度約為136℃,機組實際運行負(fù)荷下全年平均排煙溫度約為128℃(實際運行情況),低負(fù)荷時也達(dá)到122℃以上。
2.存在的問題
     運行5年后,余熱回收系統(tǒng)的低溫一二段受熱面發(fā)生普遍的低溫腐蝕, 泄漏風(fēng)險較大,修復(fù)難度大,需要在材質(zhì)方面全面提升。
三、改造方案
1.技術(shù)路線
      在鍋爐尾部煙道中共布置兩級換熱器(低溫?fù)Q熱器、高溫?fù)Q熱器),對鍋爐煙氣余熱進(jìn)行兩級回收利用,提升鍋爐煙氣余熱品質(zhì)并逐級利用。
      低溫?fù)Q熱器布置在增壓風(fēng)機和脫硫吸收塔之間的煙道中,低溫?fù)Q熱器與布置在送風(fēng)機和空氣預(yù)熱器之間風(fēng)道中的空氣加熱器通過管道等部件組成閉式循環(huán)換熱系統(tǒng);通過低溫?fù)Q熱器回收的低品位的煙氣熱量用于加熱冷二次風(fēng),熱風(fēng)溫度有適當(dāng)提升,鍋爐效率將有所提高,同時減輕了空氣預(yù)熱器冷端腐蝕和積灰的風(fēng)險;同時提升了空氣預(yù)熱器出口的煙氣溫度,可回收的煙氣熱量品質(zhì)得到提升,高品質(zhì)煙氣熱量通過高溫?fù)Q熱器用于鍋爐回?zé)嵯到y(tǒng)。
      高溫?fù)Q熱器布置在電除塵器之前,通過對煙氣中熱量的吸收,使煙氣溫度的下降(煙氣溫度從162.1℃至120℃,低于此前的134.8℃左右),提高電除塵器效率,減小引風(fēng)機、增壓風(fēng)機的負(fù)荷,延長風(fēng)機的使用壽命,減少廠用電率,確保電廠的安全運行。
      經(jīng)過高溫?fù)Q熱器回收后的煙氣溫度120℃在酸露點以上,高溫?fù)Q熱器可采用常規(guī)材料;經(jīng)低溫?fù)Q熱器回收的煙氣溫度在酸露點以下,低溫?fù)Q熱器需采用耐腐蝕材料。
2.實施方案
1)原則性系統(tǒng)圖

圖 1 鍋爐煙氣余熱利用技術(shù)示意圖
2)改造內(nèi)容
     在鍋爐尾部煙道中布置一級高溫?fù)Q熱器、兩級低溫?fù)Q熱器,高溫?fù)Q熱器布置在空預(yù)器出口與靜電除塵器入口之間的水平煙道上,..級低溫?fù)Q熱器布置在高溫?fù)Q熱器與靜電除塵器入口之間的水平煙道上,第二級低溫?fù)Q熱器布置在增壓風(fēng)機出口,脫硫吸收塔入口之間的煙道中。
     高溫?fù)Q熱器吸收的煙氣余熱用來加熱主凝結(jié)水,形成低溫省煤器系統(tǒng), 降低發(fā)電汽耗;..級低溫?fù)Q熱器用來控制進(jìn)入電除塵的煙氣溫度,使得電除塵的除塵效率.優(yōu),第二級低溫?fù)Q熱器用于深度降低煙氣溫度(到80℃),達(dá)到深度回收煙氣余熱的目的,同時在系統(tǒng)安全運行的情況下,.大限度的節(jié)約脫硫塔工藝用水量。..級低溫?fù)Q熱器與第二級低溫?fù)Q熱器吸收的熱量,通過二次熱媒水引入空氣換熱器,用于加熱冷二次風(fēng),達(dá)到提高煙氣品質(zhì)的目的。
3)關(guān)鍵設(shè)備
1)高溫?fù)Q熱器:將空預(yù)器出口的煙溫由164.3℃(二次風(fēng)溫升高所致)降到 111℃(綜合考慮高溫?fù)Q熱器安全運行,與后續(xù)換熱器提高煙氣品質(zhì)的能力)。
2)..級低溫?fù)Q熱器:將高溫?fù)Q熱器出口煙溫由111℃降至95-110℃之間,實際根據(jù)現(xiàn)場運行工況調(diào)整,可有效的提高電除塵的除塵效率,減少粉塵排放。
3)第二級低溫?fù)Q熱器:將脫硫吸收塔入口煙溫由115℃(電廠實際風(fēng)機溫升在10℃以上)降至92℃,在保證安全運行的情況下,有效的節(jié)約脫硫塔工業(yè)用水量。
4)空氣加熱器:布置在冷二次風(fēng)道上,由于冷二次風(fēng)道位于爐膛底部,安裝空間受到爐膛鋼架及檢修平臺限制,設(shè)計將冷二次風(fēng)由23℃加熱到70℃。
4)項目總投資與施工周期
      本項目采用合同能源管理方式,單臺機組總投資約6000萬元,施工周期約60天。
3.創(chuàng)新點
     該項目屬于熱力發(fā)電廠鍋爐煙氣余熱深度利用技術(shù)創(chuàng)新,在鍋爐尾部煙道中布置一級高溫?fù)Q熱器、兩級低溫?fù)Q熱器,高溫?fù)Q熱器布置在空預(yù)器出口與靜電除塵器入口之間的水平煙道上,..級低溫?fù)Q熱器布置在高溫?fù)Q熱器與靜電除塵器入口之間的水平煙道上,第二級低溫?fù)Q熱器布置在增壓風(fēng)機出口,脫硫吸收塔入口之間的煙道中。達(dá)到了降低供電煤耗、節(jié)能量.大、提高電除塵效率、防止 SCR 投入后空預(yù)器堵塞和腐蝕的綜合效果。
四、實施效果
1.改造前后技術(shù)指標(biāo)對比、運行情況對比
     改造后,進(jìn)入空預(yù)器的冷風(fēng)溫度提高,空預(yù)器換熱情況發(fā)生變化,空預(yù)器出口排煙溫度升高,空預(yù)器出口煙氣溫度由120℃上升到165℃左右, 避免空預(yù)器換熱元件的低溫段腐蝕和堵塞問題。冷二次風(fēng)溫由 23℃升高至70℃,使得帶入爐內(nèi)的熱量增加,空預(yù)器出口熱風(fēng)溫度升高5℃,鍋爐效率提高。
2.項目經(jīng)濟(jì)性分析
      進(jìn)行排煙余熱回收改造后,節(jié)煤量4.26g/kWh,節(jié)約標(biāo)煤量14950噸/年,減少CO2排放量37000噸/年;減少工藝用水量29萬噸/年。該項目..在國內(nèi)燃煤電廠利用煙氣余熱回收技術(shù)(高低溫?fù)Q熱器+ 暖風(fēng)器),并成功實施,取得了良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和安全效益,綜合效益良好。 
                                                                                                                                                                                          —— 案例編撰來自于國家能源集團(tuán)
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