300MW循環流化床鍋爐煙氣余熱回收節能改造技術探究

季海龍

（大唐雞西第二熱電有限公司，黑龍江 雞西 158150）

隨著我國能源價格的持續上升，煤炭價格一直比較高，煤炭資源使用中提出了提高利用率的要求，同時我國提出節能減排與環境保護，這對煤炭資源的使用提出了較高要求。本文以電廠電站為分析對象，專門針對煤炭使用中的設備提出節能改造，電站中的300MW循環流化床鍋爐最容易產生能耗，其中鍋爐煙氣帶走了大量的熱量，產生熱損耗，這時采取預熱回收節能改造技術，提高余熱的利用率。

1 項目內容分析

該項目為某電站內2×300MW循環流化床鍋爐，鍋爐燃燒后經過過濾處理后直接排放，沒有做余熱回收處理，在節能改造方面存在很大的欠缺。項目中對2×300MW循環流化床機組進行了分析，該項目為熱電聯產機組，爐型是哈爾濱鍋爐廠提供的HG-1025/17.5-L.MG43型、全鋼架懸吊結構的循環流化床鍋爐。鍋爐燃燒時采用的是混合煤質，鍋爐運行時產生的最大蒸發量達到1025t/h，鍋爐系統中平均排煙溫度約130℃。該電站內300MW循環流化床鍋爐每年產生的余熱浪費非常多，因此項目中提出技術改造，針對循環流化床鍋爐余熱實行節能改造回收，最大化地實現節能減排。

2 節能改造的必要性

該電站改造項目中300MW循環流化床鍋爐煙氣余熱回收節能改造有很大的必要性，從3個方面分析項目節能改造的必要性。第一是熱水需求量變大，經過數據統計后發現每日熱水銷售量最大達到1600t，1號300MW循環流化床鍋爐煙氣余熱系統加熱后每天能夠提供最大的水量為1440t，再加上實際生活中有輔助調峰工作，實際每天能夠提供的熱水供給僅為1000t，很難滿足日常生活中的熱水需求，直接影響到熱水市場的供應。熱水市場的需求越大，鍋爐運行面臨的壓力就越大，從而產生了大量的煙氣余熱浪費，這說明了煙氣余熱回收節能改造的必要性。

第二鍋爐排煙溫度高產生余熱浪費，該項目從2015年10月就完成了1號300MW循環流化床鍋爐的煙氣余熱回收工作，在很大程度上降低了鍋爐排煙的溫度，煙氣余熱回收節能改造技術比較成功，2號循環流化床鍋爐目前的運行狀態中發現，爐空預器下側排煙溫度最高值仍舊超出設計標準20℃，說明2號循環流化床鍋爐余熱回收方面有很大的節能改造潛力。

第三電站效益作用下對300MW循環流化床鍋爐余熱回收提出了節能改造的要求。案例中1號鍋爐煙氣余熱回收系統負責加熱生活熱水、加熱凝結水，凝結水加熱的過程中回收的熱量重新送回到汽機回熱系統內，1號鍋爐煙氣余熱回收系統還負責加熱電廠內的小熱網，取代熱網抽汽功能。該電站提出了效益最大化的要求，供熱期1號鍋爐煙氣余熱回收主要提供熱水，主要對2號鍋爐實行煙氣余熱回收改造，用于提高鍋爐運行的效益。2號鍋爐煙氣余熱回收后在供熱時期輔助1號鍋爐生產熱水，剩余的熱量要全部回收到汽機的熱網系統內，不在供熱期時2號鍋爐煙氣余熱回收主要用于生產熱水，1號鍋爐余熱輔助生產熱水，此時，1號鍋爐回收剩余的余熱全部回收到汽機回熱系統，這樣提高了1號鍋爐與2號鍋爐煙氣余熱回收節能改造的效率。該項目中電站1號和2號300MW循環流化床鍋爐煙氣余熱回收節能改造中，通過改變兩個鍋爐煙氣余熱回收的方式實現余熱最大效率的利用，以便發揮余熱回收的經濟效益。2號鍋爐余熱回收節改造項目比1號鍋爐改造項目少，目的是減少工程的總成本，保證節能改造項目的經濟效益。

3 節能改造的相關技術

本文從以下幾個方面探討該案例中300MW循環流化床鍋爐余熱回收節能改造技術的方案。煙氣余熱回收后主要用于熱水供應，降低排煙口的溫度，提高煙氣余熱回收的利用效率。

（1）鍋爐系統內引風機進口煙道位置處需安裝低溫省煤器，案例中設計的是螺旋翅片式的排列方式，每個對應的煙道中都要合理安裝省煤器。

（2）為了提高鍋爐余熱回收節能改造的水平，該案例對加熱管網實行閉式回路改造和開式回路改造兩種。煙氣余熱回收應用到熱水系統中，熱水系統的水溫為50℃，這時容易產生低溫腐蝕，采用閉式循環設計，在回路中安裝循環水泵，解決低溫腐蝕的問題。煙氣余熱回收系統與熱網的板式換熱器連接起來，促使水溫可以加熱到70℃，構成開式熱水循環系統，循環系統加裝調節閥門，控制熱水使用。

（3）該案例項目中煙氣余熱回收節能改造中增加生活用水系統，同樣采用閉式和開式設計的方法。省煤器進出水的中間位置安裝板式換熱器，這樣形成閉合回路。開式回路設計中要增設低溫生活水的引出管，引出位置在化學纖維過濾器出口母管的位置，這樣2號300MW循環流化床鍋爐煙氣余熱回收后經過板式換熱器產生熱交換，能夠實現低溫生活水到高溫生活水的轉換。

（4）項目節能改造中為2號鍋爐提供膨脹水箱設計，專門供2號鍋爐的煙氣余熱閉式循環系統使用，提高煙氣余熱回收的效率，更重要的是確保余熱回收節能改造的高效性。

（5）節能改造設計中為2號循環流化床鍋爐安裝與1號鍋爐相同的加固方法，把低溫省煤器安裝到原本的垂直煙道上，落實框架及框架基礎校對工作，加強鍋爐節能改造設計。該項目中，鍋爐系統中安裝了兩臺引風機，引風機都為兩進一出結構，低溫省煤器可以劃分為4個獨立模塊，這樣垂直煙道可以劃分成四路。

（6）項目改造中為了提高煙氣余熱回收后換熱效果，以便做到能源節約，采用模塊化的方法安裝螺旋片，把省煤器安裝到引風機的入口位置，避免煙氣溫度過低而出現低溫腐蝕，改造設計中所有的省煤器換熱部件都要選用ND鋼。低溫省煤器的進口水管位置安裝給水調節系統，給水調節系統和省煤器的排煙溫度聯動，收集煙氣時溫度比104℃低時，聯動系統會降低省煤器內的水量，煙氣溫度比104℃高時，增加水量。

（7）節能改造中2號鍋爐的余熱回收系統中，從熱網水供水管道上安裝流量計、遠傳溫度、調節門以及手動門，確保供水管道有調節功能，2號煙氣余熱回收系統需在熱網水回水管上安裝遠傳溫度，1號鍋爐的冷渣器冷卻系統中，在供水管道上加裝調節閥門、手動閥門，低溫省煤器入口煙氣測點位置測量煙氣溫度，記錄煙氣溫度樣本。

4 節能改造后的效益分析

300MW循環流化床鍋爐余熱回收經過節能改造后取得了一定的效益，該改造方案能夠降低排煙溫度，經過樣本采集后發現排煙溫度降低了26℃。鍋爐余熱回收節能改造項目中，低溫省煤器入口的溫度平均值是130℃，排煙道出口的溫度為104℃，熱水網進水溫度是50℃，出水溫度是70℃，生活熱水閉式回路中，回水溫度是70℃，出水100℃，生活用水冬季為2℃，夏季20℃，出水 85℃。該案例節能改造后更加注重技術安全，對1號鍋爐和2號鍋爐實行余熱回收節能改造后，比原本系統設計中獲取的熱量高出12.6GJ/h，在冬季供暖期鍋爐可創造可觀的效益，非供熱期時調整1號與2號鍋爐的余熱回收方式，預計每天熱水供應1100t，有效提高了節能改造項目效益以及投資回報效益。項目節能改造以后經濟效益得到提升，具有節能降耗的作用，還能提高方案的可靠性、安全性。

5 結語

300MW循環流化床鍋爐具有較大的節能改造空間，余熱回收節能改造是重要的項目。本文中研究了某電站內300MW循環流化床鍋爐余熱回收節能改造項目，了解了余熱回收節能改造的重要性，最主要的是確保循環流化床鍋爐余熱回收節能改造后能夠有一定的經濟效益。