循環(huán)流化床鍋爐降低排煙溫度措施淺談
1 前言
晉江熱電有限公司采用東方鍋爐廠制造的2×260t/h循環(huán)流化床鍋爐,尾部對(duì)流煙道斷面為9674.2mm(寬)×4180 mm(深),尾部煙道標(biāo)高46400 mm。尾部對(duì)流煙道內(nèi)布置有高溫過(guò)熱器、低溫過(guò)熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器。高溫過(guò)熱器管徑為42 mm雙繞蛇形管束,管束沿寬度方向布置有101片;低溫過(guò)熱器由兩組沿爐體寬度方向布置有101片雙繞水平管圈組成,順列、逆流布置;三組雙圈繞順列布置省煤器;空預(yù)器采用臥式順列三回程布置。
每臺(tái)鍋爐尾部布置18臺(tái)北京金中科聲SCK-18A型聲波吹灰器,后期增加6臺(tái)北京中科聲威吹灰器,排煙溫度雖有一定范圍下降,無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)排煙溫度。
2 原因分析
2.1 鍋爐設(shè)計(jì)因素
過(guò)熱器通常布置在煙溫較高的區(qū)域,為了避免或減輕過(guò)熱器管粘結(jié)灰渣,同時(shí)考慮到過(guò)熱器管支吊的方便,過(guò)熱器管通常采用順列布置。省煤器入口煙溫比爐膛出口低得多,不存在灰渣粘結(jié)問(wèn)題,而要綜合考慮順列和錯(cuò)列哪個(gè)經(jīng)濟(jì)效益高。省煤器管錯(cuò)列布置,由于管子的背面也容易受到灰粒的沖刷,積灰較輕。順列布置,由于管子的背面不易受到灰粒沖刷,從第二排管子以后,即使管子的正面也不易受到灰粒的沖刷,因此順列布置的管子積灰比較嚴(yán)重。錯(cuò)列管子如果減小縱向節(jié)距,由于背風(fēng)面受到更強(qiáng)烈的沖刷,背風(fēng)面的積灰可以減輕;而順列布置的管子,減少縱向節(jié)距,不但積灰不減輕反而更加嚴(yán)重。
管子錯(cuò)列布置時(shí),煙氣對(duì)管子的擾動(dòng)和沖刷比順列強(qiáng)烈,因此,錯(cuò)列布置時(shí),煙氣側(cè)的放熱系數(shù)較高。因?yàn)槭∶浩鞯膫鳠釤嶙柚饕跓煔鈧?cè),所以,省煤器管錯(cuò)列布置可以提高傳熱系數(shù),節(jié)省傳熱面積。
雖然省煤器管采用錯(cuò)列布置,導(dǎo)致通風(fēng)阻力增大,引風(fēng)機(jī)電耗增加,但受熱面清潔,熱阻較小,傳熱系數(shù)高,可以降低省煤器的傳熱面積,節(jié)省投資,利大于弊。所以,省煤器通常采用錯(cuò)列布置。
2.2 導(dǎo)致排煙溫度高原因
引起排煙溫度升高主要有受熱面積灰、尾部漏風(fēng)、入爐風(fēng)量過(guò)大、分離器效率下降、空預(yù)器漏、給水溫度高、受熱面布置不合理、空預(yù)器入口風(fēng)溫高等原因。
2.3 存在問(wèn)題
我廠每臺(tái)鍋爐尾部布置兩種型式吹灰器,工作周期一小時(shí)吹灰一次,排煙溫度在160℃以上,停爐進(jìn)入尾部受熱面檢查低溫過(guò)熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器第二排管子以后積灰嚴(yán)重,高溫過(guò)熱器積灰較少。吹灰器除灰范圍有限,未能解決第二排管子后積灰。
鍋爐運(yùn)行時(shí),對(duì)流受熱面的積灰時(shí)無(wú)法避免的,仔細(xì)觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn),受熱面積的灰都是顆粒很小的灰。但灰粒的當(dāng)量直徑小于3um時(shí),灰粒與金屬間和灰粒間的萬(wàn)有引力超過(guò)灰粒本身的重量。因此當(dāng)灰粒接觸金屬表面時(shí),灰粒將會(huì)粘附在金屬表面上不掉下來(lái)。當(dāng)煙氣流過(guò)這些管子的背面形成旋渦,旋渦運(yùn)動(dòng)要消耗流體的能量,使得旋渦區(qū)中心的壓力比旋渦區(qū)外的壓力低,所以灰粒容易在受熱面管子的背面積存起來(lái),由于灰粒的導(dǎo)熱系數(shù)很小,對(duì)流受熱面積灰,使得熱阻顯著增加,傳熱惡化,煙氣得不到充分冷卻,排煙溫度升高,導(dǎo)致鍋爐效率降低,甚至影響鍋爐出力。積灰還使煙氣流通截面減小,煙氣流動(dòng)阻力增加,使風(fēng)機(jī)的耗電量增加。因此采取各種措施保持受熱面的清潔對(duì)提高鍋爐熱效率,節(jié)約引風(fēng)機(jī)的耗電量是很必要的。
3 采取的對(duì)策及效果
3.1 針對(duì)受熱面的積灰問(wèn)題,采取以下對(duì)策
3.1.1自制吹灰器材:用直徑6mm鍍鋅管,長(zhǎng)4m。鍍鋅管頭部封死,在管頭部四方交叉鉆8個(gè)2mm小孔。見(jiàn)圖1
3.1.2 停爐時(shí)用此吹灰工具接壓縮空氣順著管排逐一進(jìn)行吹掃,可四面多方向進(jìn)行吹掃,順列布置第二排管子以后輕易就吹干凈,效果極佳。
3.1.3解決第二排管子后積灰,排煙溫度降低10℃、省煤器出口水溫提高6℃,達(dá)到鍋爐設(shè)計(jì)排煙溫度147℃,降低排煙熱損失1.5%。鍋爐效率相應(yīng)提高、標(biāo)煤耗下降。
4 結(jié)束語(yǔ)
本文從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際出發(fā),對(duì)排煙溫度高于設(shè)計(jì)值原因進(jìn)行分析,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)采用簡(jiǎn)易方法,取得較大效果。
為同類型鍋爐排煙溫度高采取降低排煙溫度的措施實(shí)際經(jīng)驗(yàn)借鑒。
參考文獻(xiàn):
[1] 鍋爐技術(shù)問(wèn)答 中國(guó)電力出版社
[2] 鍋爐說(shuō)明書 東方鍋爐廠
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