李 冉，段軍旎，李士剛，李 方

(天津泰達(dá)能源發(fā)展有限責(zé)任公司 天津 300457)

HG-116/130/70-L.YM1循環(huán)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(dá)能源發(fā)展有限責(zé)任公司 天津 300457)

HG-116/130/70-L.YM1鍋爐為哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的 116,MW的循環(huán)流化床熱水鍋爐，由于使用煤種及運(yùn)行工況的差異，雖然進(jìn)行爐膛受熱面及空預(yù)器換熱能力改造，但實(shí)際運(yùn)行工況很不理想，主要表現(xiàn)在排煙溫度過(guò)高，經(jīng)換熱后的一二次風(fēng)溫過(guò)高，影響鍋爐床溫及布袋除塵器的正常運(yùn)行。為保證鍋爐在額定負(fù)荷下的穩(wěn)定運(yùn)行，根據(jù)鍋爐工況進(jìn)行改造并分析。

排煙溫度 風(fēng)溫 鍋爐效率 節(jié)能

1 鍋爐存在問(wèn)題

哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的HG-116/130/70-L．YM1循環(huán)流化床熱水鍋爐系引進(jìn)阿爾斯通原鍋爐爐型，雖針對(duì)國(guó)內(nèi)使用情況進(jìn)行了部分改造，但仍存在受熱面設(shè)計(jì)與實(shí)際工況不符，排煙溫度過(guò)高，效率低、損耗大等情況。由于設(shè)計(jì)計(jì)算存在誤差，導(dǎo)致運(yùn)行工況先天不足，通過(guò)調(diào)研了解，主要表現(xiàn)在以下方面：①排煙溫度較高，溫度時(shí)常超過(guò) 160～170,℃，影響布袋除塵器的安全運(yùn)行；②空預(yù)器設(shè)計(jì)參數(shù)不匹配，導(dǎo)致一次風(fēng)溫度過(guò)高，多數(shù)時(shí)間為 200～220,℃，對(duì)鍋爐運(yùn)行工況帶來(lái)不利影響，其溫度隨著負(fù)荷增加而升高，是影響床溫升高的關(guān)鍵因素之一；③鍋爐床溫較高，經(jīng)常超 1,000,℃運(yùn)行，導(dǎo)致負(fù)荷率偏低，對(duì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)不利影響。

通過(guò)分析上述問(wèn)題，擬采用改變鍋爐尾部換熱面方式來(lái)改變整個(gè)運(yùn)行工況，達(dá)到提高負(fù)荷率、降低排煙溫度，繼而提高鍋爐熱效率的目的。

2 當(dāng)前運(yùn)行工況

哈爾濱鍋爐廠對(duì)引進(jìn)的阿爾斯通鍋爐進(jìn)行了部分改造，爐內(nèi)受熱面較原設(shè)計(jì)已相應(yīng)增加，但從實(shí)際使用情況來(lái)看，尾部受熱面并沒(méi)有有效增加，導(dǎo)致省煤器吸熱能力下降。為了平衡溫度，采用了加大空預(yù)器換熱能力的方案，但該方案存在較大缺陷，即：對(duì)煤種的適應(yīng)能力明顯下降，只能適用高灰分燃煤，使用低灰分燃煤時(shí)，會(huì)發(fā)生進(jìn)風(fēng)溫度大幅升高，鍋爐負(fù)荷明顯下降等問(wèn)題，影響了正常運(yùn)行工況。

通過(guò)對(duì)部分企業(yè)的運(yùn)行工況進(jìn)行分析，使用低灰分(15%,)燃煤時(shí)，鍋爐負(fù)荷為額定負(fù)荷的 70%,，床溫在 1,050,℃左右，一次風(fēng)溫度約為 200,℃，二次風(fēng)溫度為280,℃，排煙溫度為165,℃。

3 解決方案

針對(duì)存在的問(wèn)題，結(jié)合鍋爐的實(shí)際情況，認(rèn)為原省煤器設(shè)計(jì)換熱能力不足，增加的空預(yù)器換熱對(duì)鍋爐工況帶來(lái)了不利影響，且排煙溫度過(guò)高，因此可采用增加省煤器換熱能力的方式解決這些問(wèn)題。

4 改造分析

4.1 理論計(jì)算

改造方案是在高溫區(qū)域增加1組高溫省煤器，將出水聯(lián)箱上移，解決整體吸熱能力不足的問(wèn)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(yù)計(jì)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(jù)設(shè)計(jì)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,℃?？疹A(yù)器煙氣側(cè)進(jìn)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(shè)計(jì)值降低為 122.6,℃。省煤器與空預(yù)器的熱量吸收比例為86.4∶13.6。

4.2 實(shí)際分析

由于積灰和實(shí)際運(yùn)行等原因，系統(tǒng)計(jì)算與理論計(jì)算存在一定差距。依據(jù)某臺(tái)鍋爐運(yùn)行參數(shù)，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(yù)器溫差為 122.8,℃，省煤器與空預(yù)器的熱量吸收比例為 78∶22。一次風(fēng)溫由理論值的 145,℃上升至211,℃。按照積灰對(duì)省煤器與空預(yù)器影響相同來(lái)確定，空預(yù)器的實(shí)際值較理論值增加約62%,。

省煤器改造后，運(yùn)行參數(shù)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(yù)器吸熱能力降低7.5%,，空預(yù)器出口煙氣溫度為135.2,℃，一次風(fēng)出口溫度為196,℃。

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

5 改造效果分析

5.1 改造效果

系統(tǒng)改造后，能有效降低排煙溫度，溫度降低約21,℃左右，多數(shù)時(shí)間可以滿足布袋除塵器的使用條件，同時(shí)可有效利用煙氣熱量，減小一次風(fēng)溫度，優(yōu)化爐床溫度，提高鍋爐負(fù)荷率，降低引風(fēng)機(jī)耗電量等。

5.2 效益分析

5.2.1 設(shè)定條件

系統(tǒng)正常后，煙氣溫度平均降低 21,℃，鍋爐效率提升 1.24%,，按照年運(yùn)行 3,600,h的額定折算負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，設(shè)定鍋爐效率為85%,。

5.2.2 收益計(jì)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(jù)上述計(jì)算，年節(jié)約標(biāo)煤量為 748,t。按照每 t標(biāo)煤650元計(jì)，年設(shè)計(jì)收益可達(dá)到48.6萬(wàn)元。

6 結(jié) 語(yǔ)

改造后，鍋爐負(fù)荷率可明顯提升，基本可接近額定負(fù)荷，排煙溫度可下降21,℃，年可節(jié)約標(biāo)煤748,t，達(dá)到或接近實(shí)際運(yùn)行工況?！?/p>

［1］ 宋貴良. 鍋爐計(jì)算手冊(cè)[M]. 沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1995.

［2］ 林宗虎，徐通模. 實(shí)用鍋爐手冊(cè)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.

［3］ 楊世銘，陶文銓. 傳熱學(xué)[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

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

［5］ 岑可法. 循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計(jì)與運(yùn)行[M]. 北京：中國(guó)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