HG-116/130/70-L.YM1循環流化床鍋爐尾部受熱面改造分析

李 冉，段軍旎，李士剛，李 方

(天津泰達能源發展有限責任公司 天津 300457)

HG-116/130/70-L.YM1循環流化床鍋爐尾部受熱面改造分析

李 冉，段軍旎，李士剛，李 方

(天津泰達能源發展有限責任公司 天津 300457)

HG-116/130/70-L.YM1鍋爐為哈爾濱鍋爐廠生產的 116,MW的循環流化床熱水鍋爐，由于使用煤種及運行工況的差異，雖然進行爐膛受熱面及空預器換熱能力改造，但實際運行工況很不理想，主要表現在排煙溫度過高，經換熱后的一二次風溫過高，影響鍋爐床溫及布袋除塵器的正常運行。為保證鍋爐在額定負荷下的穩定運行，根據鍋爐工況進行改造并分析。

排煙溫度 風溫 鍋爐效率 節能

1 鍋爐存在問題

哈爾濱鍋爐廠生產的HG-116/130/70-L．YM1循環流化床熱水鍋爐系引進阿爾斯通原鍋爐爐型，雖針對國內使用情況進行了部分改造，但仍存在受熱面設計與實際工況不符，排煙溫度過高，效率低、損耗大等情況。由于設計計算存在誤差，導致運行工況先天不足，通過調研了解，主要表現在以下方面：①排煙溫度較高，溫度時常超過 160～170,℃，影響布袋除塵器的安全運行；②空預器設計參數不匹配，導致一次風溫度過高，多數時間為 200～220,℃，對鍋爐運行工況帶來不利影響，其溫度隨著負荷增加而升高，是影響床溫升高的關鍵因素之一；③鍋爐床溫較高，經常超 1,000,℃運行，導致負荷率偏低，對經濟運行帶來不利影響。

通過分析上述問題，擬采用改變鍋爐尾部換熱面方式來改變整個運行工況，達到提高負荷率、降低排煙溫度，繼而提高鍋爐熱效率的目的。

2 當前運行工況

哈爾濱鍋爐廠對引進的阿爾斯通鍋爐進行了部分改造，爐內受熱面較原設計已相應增加，但從實際使用情況來看，尾部受熱面并沒有有效增加，導致省煤器吸熱能力下降。為了平衡溫度，采用了加大空預器換熱能力的方案，但該方案存在較大缺陷，即：對煤種的適應能力明顯下降，只能適用高灰分燃煤，使用低灰分燃煤時，會發生進風溫度大幅升高，鍋爐負荷明顯下降等問題，影響了正常運行工況。

通過對部分企業的運行工況進行分析，使用低灰分(15%,)燃煤時，鍋爐負荷為額定負荷的 70%,，床溫在 1,050,℃左右，一次風溫度約為 200,℃，二次風溫度為280,℃，排煙溫度為165,℃。

3 解決方案

針對存在的問題，結合鍋爐的實際情況，認為原省煤器設計換熱能力不足，增加的空預器換熱對鍋爐工況帶來了不利影響，且排煙溫度過高，因此可采用增加省煤器換熱能力的方式解決這些問題。

4 改造分析

4.1 理論計算

改造方案是在高溫區域增加1組高溫省煤器，將出水聯箱上移，解決整體吸熱能力不足的問題，由目前的4組省煤器增加到5組，排煙溫度將一定程度下降。預計將省煤器換熱面積增加 14.3%,，可保證煙氣理論值降低32,℃，吸熱能力增加4.86%,。

根據設計值，省煤器理論吸熱量為整體效益的38%,，省煤器溫度理論提升為 23,℃，理論出水溫度增加約 1.13,℃。空預器煙氣側進口溫度由 244,℃降低至212,℃，吸熱能力降低為86%,，煙氣溫降由改造前的 104,℃降低為 89.4,℃，排煙溫度由 140,℃設計值降低為 122.6,℃。省煤器與空預器的熱量吸收比例為86.4∶13.6。

4.2 實際分析

由于積灰和實際運行等原因，系統計算與理論計算存在一定差距。依據某臺鍋爐運行參數，省煤器入口溫度平均為 708.9,℃，省煤器出口溫度為272.8,℃，溫差為 436.1,℃，排煙溫度為 165,℃，空預器溫差為 122.8,℃，省煤器與空預器的熱量吸收比例為 78∶22。一次風溫由理論值的 145,℃上升至211,℃。按照積灰對省煤器與空預器影響相同來確定，空預器的實際值較理論值增加約62%,。

省煤器改造后，運行參數基本不變，省煤器換熱面積增加 14.3%,，吸熱能力可增加 7%,，煙氣溫度降低約30,℃，省煤器出口溫度為242.8,℃，空預器吸熱能力降低7.5%,，空預器出口煙氣溫度為135.2,℃，一次風出口溫度為196,℃。

改造后，排煙溫度可以有效下降，但一次風溫度下降為 15,℃，溫度仍然偏高，但對床溫控制趨于緩解。

5 改造效果分析

5.1 改造效果

系統改造后，能有效降低排煙溫度，溫度降低約21,℃左右，多數時間可以滿足布袋除塵器的使用條件，同時可有效利用煙氣熱量，減小一次風溫度，優化爐床溫度，提高鍋爐負荷率，降低引風機耗電量等。

5.2 效益分析

5.2.1 設定條件

系統正常后，煙氣溫度平均降低 21,℃，鍋爐效率提升 1.24%,，按照年運行 3,600,h的額定折算負荷進行計算，設定鍋爐效率為85%,。

5.2.2 收益計算

116,MW·1.24%,＝1.44,MW

1.44,MW/0.85＝1.69,MW

1,kW＝3,600,000/4.18＝861.2,kCal

861.2/7,000,kCal/kg＝0.123,kg/kWh

1.69,MW＝1,690,kW

1,690·0.123·3,600/1,000＝748,t

根據上述計算，年節約標煤量為 748,t。按照每 t標煤650元計，年設計收益可達到48.6萬元。

6 結 語

改造后，鍋爐負荷率可明顯提升，基本可接近額定負荷，排煙溫度可下降21,℃，年可節約標煤748,t，達到或接近實際運行工況。■

［1］ 宋貴良. 鍋爐計算手冊[M]. 沈陽：遼寧科學技術出版社，1995.

［2］ 林宗虎，徐通模. 實用鍋爐手冊[M]. 北京：化學工業出版社，1999.

［3］ 楊世銘，陶文銓. 傳熱學[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

［4］ 吳望一. 流體力學(上、下冊)[M]. 北京：北京大學出版社，1982.

［5］ 岑可法. 循環流化床鍋爐理論設計與運行[M]. 北京：中國電力出版社，1998.

Transformation of Back-end Surface of HG-116/130/70-L.YM1 Circulating Fluidized Bedboiler(CFB)

LI Ran，DUAN Junni，LI Shigang，LI Fang
(Tianjin TEDA Energy & Development Co.，LTD，Tianjin 300457，China)

HG-116/130/70-L．YM1 boiler is a 116,MW circulating fluidized bedboiler(CFB)produced by Ha’erbin Boiler Factory．Due to the differences of coal types and operation conditions，the boiler，despite transformed on the heating surface of its hearth and the heating exchange capacity of its air pre-heater after its introduction from a foreign country，still has unfavorable operation status，including over-temperature of exhaust gas and over-temperature of primary and secondary air after heat exchange．These affect bed temperature and the normal operation of bag-type dust collector．To ensure the boiler’s stable operation under rated load，proper transformation was carried out and relevant results were analyzed.

exhaust gas temperature；blast temperature；boiler efficiency；energy conservation

TM621.2

A

：1006-8945(2016)07-0030-02

2016-06-03