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三改聯動｜國能福州熱電1號機組鍋爐排煙余熱回收利用改造

發布時間： 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換熱器和低溫換熱器，在二次風道中布置空氣加熱器。通過回收煙氣當中的熱量，使進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和汽機回熱系統，提高鍋爐效率，實現節煤降耗（包括降低煤耗與水耗）。
二、改前情況
1.設計參數和技術指標
      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，在滿負荷工況下，兩臺機組全年平均排煙溫度約為135℃，低負荷時也達到125℃以上。其中，1號機組滿負荷下全年平均排煙溫度約為136℃，機組實際運行負荷下全年平均排煙溫度約為128℃（實際運行情況），低負荷時也達到122℃以上。
2.存在的問題
     運行5年后，余熱回收系統的低溫一二段受熱面發生普遍的低溫腐蝕， 泄漏風險較大，修復難度大，需要在材質方面全面提升。
三、改造方案
1.技術路線
      在鍋爐尾部煙道中共布置兩級換熱器（低溫換熱器、高溫換熱器），對鍋爐煙氣余熱進行兩級回收利用，提升鍋爐煙氣余熱品質并逐級利用。
      低溫換熱器布置在增壓風機和脫硫吸收塔之間的煙道中，低溫換熱器與布置在送風機和空氣預熱器之間風道中的空氣加熱器通過管道等部件組成閉式循環換熱系統；通過低溫換熱器回收的低品位的煙氣熱量用于加熱冷二次風，熱風溫度有適當提升，鍋爐效率將有所提高，同時減輕了空氣預熱器冷端腐蝕和積灰的風險；同時提升了空氣預熱器出口的煙氣溫度，可回收的煙氣熱量品質得到提升，高品質煙氣熱量通過高溫換熱器用于鍋爐回熱系統。
      高溫換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，減小引風機、增壓風機的負荷，延長風機的使用壽命，減少廠用電率，確保電廠的安全運行。
      經過高溫換熱器回收后的煙氣溫度120℃在酸露點以上，高溫換熱器可采用常規材料；經低溫換熱器回收的煙氣溫度在酸露點以下，低溫換熱器需采用耐腐蝕材料。
2.實施方案
1）原則性系統圖

圖 1 鍋爐煙氣余熱利用技術示意圖
2）改造內容
     在鍋爐尾部煙道中布置一級高溫換熱器、兩級低溫換熱器，高溫換熱器布置在空預器出口與靜電除塵器入口之間的水平煙道上，..級低溫換熱器布置在高溫換熱器與靜電除塵器入口之間的水平煙道上，第二級低溫換熱器布置在增壓風機出口，脫硫吸收塔入口之間的煙道中。
     高溫換熱器吸收的煙氣余熱用來加熱主凝結水，形成低溫省煤器系統， 降低發電汽耗；..級低溫換熱器用來控制進入電除塵的煙氣溫度，使得電除塵的除塵效率.優，第二級低溫換熱器用于深度降低煙氣溫度（到80℃），達到深度回收煙氣余熱的目的，同時在系統安全運行的情況下，.大限度的節約脫硫塔工藝用水量。..級低溫換熱器與第二級低溫換熱器吸收的熱量，通過二次熱媒水引入空氣換熱器，用于加熱冷二次風，達到提高煙氣品質的目的。
3）關鍵設備
1）高溫換熱器：將空預器出口的煙溫由164.3℃（二次風溫升高所致）降到 111℃（綜合考慮高溫換熱器安全運行，與后續換熱器提高煙氣品質的能力）。
2）..級低溫換熱器：將高溫換熱器出口煙溫由111℃降至95-110℃之間，實際根據現場運行工況調整，可有效的提高電除塵的除塵效率，減少粉塵排放。
3）第二級低溫換熱器：將脫硫吸收塔入口煙溫由115℃（電廠實際風機溫升在10℃以上）降至92℃，在保證安全運行的情況下，有效的節約脫硫塔工業用水量。
4）空氣加熱器：布置在冷二次風道上，由于冷二次風道位于爐膛底部，安裝空間受到爐膛鋼架及檢修平臺限制，設計將冷二次風由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.創新點
     該項目屬于熱力發電廠鍋爐煙氣余熱深度利用技術創新，在鍋爐尾部煙道中布置一級高溫換熱器、兩級低溫換熱器，高溫換熱器布置在空預器出口與靜電除塵器入口之間的水平煙道上，..級低溫換熱器布置在高溫換熱器與靜電除塵器入口之間的水平煙道上，第二級低溫換熱器布置在增壓風機出口，脫硫吸收塔入口之間的煙道中。達到了降低供電煤耗、節能量.大、提高電除塵效率、防止 SCR 投入后空預器堵塞和腐蝕的綜合效果。
四、實施效果
1.改造前后技術指標對比、運行情況對比
     改造后，進入空預器的冷風溫度提高，空預器換熱情況發生變化，空預器出口排煙溫度升高，空預器出口煙氣溫度由120℃上升到165℃左右， 避免空預器換熱元件的低溫段腐蝕和堵塞問題。冷二次風溫由 23℃升高至70℃，使得帶入爐內的熱量增加，空預器出口熱風溫度升高5℃，鍋爐效率提高。
2.項目經濟性分析
      進行排煙余熱回收改造后，節煤量4.26g/kWh，節約標煤量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..在國內燃煤電廠利用煙氣余熱回收技術（高低溫換熱器+ 暖風器），并成功實施，取得了良好的經濟、環保和安全效益，綜合效益良好。 
                                                                                                                                                                                          —— 案例編撰來自于國家能源集團
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