火電廠鍋爐省煤器的節(jié)能改造

程中杰+初燕+董永勝

摘 要：某火電廠的鍋爐排煙溫度過高，導(dǎo)致其節(jié)能性降低，主要原因是因?yàn)槠溴仩t省煤器受熱面的設(shè)計(jì)值過小，所以必須對火電廠的鍋爐省煤器進(jìn)行節(jié)能改造。論述了對省煤器灰污系數(shù)以及傳熱計(jì)算的選用，并且針對省煤器的更換以及排煙溫度的降低與傳熱面的增加提出了有效的改善方法。通過安裝燃?xì)鉀_擊波吹灰器，使鍋爐省煤器避免出現(xiàn)積灰的特征，不但使鍋爐的排煙溫度得以降低，還能提高鍋爐的節(jié)能意義，不但有效避免了鍋爐爆管的狀況，還使設(shè)備在運(yùn)行過程中更加的穩(wěn)定與節(jié)能。

關(guān)鍵詞：火電廠；鍋爐省煤器；節(jié)能改造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.165

1 鍋爐省煤器的節(jié)能改造背景

某火電廠的鍋爐爐膛的水平煙道和出口都分別布置了高溫過熱器、屏式過熱器以及低溫過熱器，平衡通風(fēng)。并且在尾部的煙道之中，順著煙流布置了高溫與低溫省煤器以及高溫級與低溫級的空氣預(yù)熱器。該火電廠鍋爐的高溫省煤器自從開始運(yùn)行以來，其出口煙呈持續(xù)性的高溫狀態(tài)，這種狀態(tài)會造成高溫預(yù)熱器因?yàn)槭軣徇^度而發(fā)生形變與損壞，直接性的影響了鍋爐中各個層面上的受熱面都發(fā)生超高溫的狀況，從而使得鍋爐的排煙溫度大幅度的提高。由于在夏季的高溫天氣，鍋爐的排煙溫度甚至?xí)_(dá)到一百八十?dāng)z氏度左右，最高甚至到了二百一十?dāng)z氏度左右。這種排煙高溫的狀況對設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行造成了十分不利的影響，為設(shè)備的檢修工作打來了極大的不便。

鍋爐在運(yùn)行的過程中，低溫過熱器出口煙的溫度能夠得到良好的控制，但是在煙氣通過高溫省煤器時，只會降溫五十?dāng)z氏度左右，高溫省煤器只能吸收設(shè)計(jì)值百分之六十五的熱量。出現(xiàn)這種狀況的原因是因?yàn)槭軣崦娣e太少，達(dá)不到吸收熱量設(shè)計(jì)值的標(biāo)準(zhǔn)；還有可能是高溫省煤器中的積灰問題導(dǎo)致的傳熱故障。省煤器因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)的面積太小，導(dǎo)致了高溫省煤器的超高溫。因此，想要對鍋爐的省煤器進(jìn)行優(yōu)化與改造，就必須擴(kuò)大其換熱面積。而且鍋爐尾部的低溫區(qū)會使煙灰中的顆粒物硬化，這會對省煤器造成一定的磨損，所以必須防治省煤器的磨損。結(jié)合計(jì)算與分析，運(yùn)用螺旋肋片管來替換光管，能夠使省煤器的受熱面積得以增大，并且能夠減少省煤器的磨損。

2 鍋爐省煤器的節(jié)能改造過程分析

螺旋肋片管的質(zhì)量較為輕盈，并且其體積也很小，耐磨的性能非常好，而且具有很好的傳熱性能，能夠使鍋爐在運(yùn)行的過程中更加的節(jié)能與穩(wěn)定。同樣的長度之內(nèi)，螺旋肋片管省煤器是光管省煤器受熱面積的六倍左右，而前者的換熱量也是后者的三倍左右。在對省煤器進(jìn)行改造與優(yōu)化的過程中，應(yīng)當(dāng)選用高溫釬焊螺旋管這種新型的材料，并且我國對于高溫釬焊螺旋管的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)逐漸的完善。通過分析與計(jì)算，運(yùn)用、（肋片厚度）（高度）（肋距），將螺旋肋片管省煤器進(jìn)行交錯布置。

2.1 省煤器的節(jié)能改進(jìn)要求

不能改變省煤器進(jìn)出口聯(lián)箱的標(biāo)高位置以及后煙井的尺寸，而且省煤器的熱力性能必須得到大幅度的提高，而且必須保留足夠的檢修空間，以便于在設(shè)備故障的情況下能夠有效的進(jìn)行檢修。

2.2 省煤器的節(jié)能改造策略

將省煤器的管束從以往的光管轉(zhuǎn)換為螺旋肋片管，并且擴(kuò)大其管徑，這樣不但能夠使省煤器的傳熱性能得到有效的增加，還能提高省煤器管束的自動清灰能力。

2.3 省煤器的節(jié)能改造方案

在高溫省煤器以往的空間基礎(chǔ)之中，（【寬】【長】【高】）布設(shè)出178根螺旋肋片管省煤器，并且左右分為兩組進(jìn)行交錯排列布置，它的橫縱向排數(shù)是，橫縱向節(jié)距為。將燃?xì)鉀_擊波吹灰器安裝于高溫省煤器之中，一共安裝三十八組，并且將這些吹灰器分別布置于管排中的上下兩層，并且每層分別布置四組。

3 鍋爐省煤器的節(jié)能改造的經(jīng)濟(jì)效益

對該火電廠中的鍋爐省煤器進(jìn)行節(jié)能改造之后，需要對其所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行詳細(xì)的分析。根據(jù)相關(guān)的鍋爐運(yùn)行規(guī)定可以得知，每降低十?dāng)z氏度的鍋爐排煙溫度，就會節(jié)約1.84g/（kW·h）的煤耗，在對高溫省煤器進(jìn)行全方位的節(jié)能改造，并且對其進(jìn)行吹灰器的安裝，能夠使鍋爐在負(fù)荷運(yùn)行的過程中，排煙溫度達(dá)到一百五十?dāng)z氏度左右，這樣能夠有效的提高鍋爐的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)高效的節(jié)能。通過計(jì)算與分析，一個鍋爐設(shè)備能夠節(jié)省出1200t/a的燃煤，而且每噸煤按照市場統(tǒng)一的價格五百元來計(jì)算的話，一個鍋爐設(shè)備大概在一年之內(nèi)節(jié)約出六十萬元人民幣，并且能夠減少排放3000噸的二氧化碳。

將以往的光管省煤器替換為螺旋肋片管省煤器，不但使其設(shè)備的結(jié)構(gòu)更加緊密，而且極大的增加了其傳熱系數(shù)。并且這種新型的省煤器具有非常良好的整流性能，其均勻分布的氣流能夠極大的減緩鍋爐省煤器受熱面的磨損。煙氣到達(dá)省煤器附近的區(qū)域其氣流會發(fā)生一定的變化，使煙氣體產(chǎn)生環(huán)繞氣流，對于省煤器中的積灰具有極強(qiáng)的清理功能。由于其管束通過運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)與新型的材料所制造，具有極其良好的性能，能夠有效的防治磨損，使省煤器的檢修頻率大大的降低，能夠有效的提高省煤器的使用壽命。

4 結(jié)語

總而言之，結(jié)合實(shí)踐能夠證明該鍋爐省煤器的節(jié)能改造方案切實(shí)可行，并且其在施工過程中十分的便利，工期也較短，并且完工后設(shè)備的運(yùn)行與預(yù)期的效果相符。通過對鍋爐省煤器的節(jié)能改造，使鍋爐的排煙溫度下降了三十?dāng)z氏度左右，并且有效增大了省煤器的吸熱面積。并且由于對燃?xì)獯祷移饕约奥菪嚼咂苁∶浩鞯氖褂茫軌蛴行У难娱L省煤器的使用壽命，節(jié)約發(fā)電成本，所以這種對省煤器的節(jié)能改造方案應(yīng)當(dāng)?shù)玫綇V泛的推廣與普及。

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