选煤发电厂2炉大修与配套设施改造方案设计说明

1、. . . . 选煤发电厂2#炉大修与配套设施改造方案设计工程编号： 工程规模：2×40th锅炉2×7000KW凝汽式汽轮机与配套设施改造长1、概述1.1项目简介：某市选煤发电厂是某集团达竹公司下属企业，安装两台燃烧煤矸石2×35t/h锅炉,配套2×6000KW凝汽式汽轮机组。锅炉设计燃烧发热量1901 kcal/kg的煤矸石，是资源综合利用产业链中重要的一环。煤矿产出的煤经过选煤厂洗选，精煤卖钢厂，中煤卖其他电厂，煤矸石本厂锅炉燃烧发电。电厂规模：2×35th沸腾炉2×6000KW凝汽式汽轮机组。随着公司生产规模的扩大，某市选煤发电

2、厂选煤生产线产生的低热值煤矸石的总量增加，在锅炉燃料量基本固定情况下（每年21万吨左右），煤矸石余量越来越大，征地堆放越来越难，同时对环境造成污染。2009年选煤生产线入洗原煤达到101万ta，洗矸总量为30.3万ta，泥煤总量4.9万ta。根据煤电(集团) 公司十二五规划, 至2015年某市选煤厂入洗原煤将达到150万ta，预计洗矸量约45万ta左右，泥煤量约7万ta左右。在国家征地越来越难的情况下，煤矸石和泥煤长期堆放已不现实，只有另寻出路。目前选煤生产线年产洗矸30.3万吨，年产泥煤4.9万吨。其中15万吨左右洗矸进入锅炉燃烧，泥煤也少量入炉燃烧。有一半左右洗矸是征地堆放。但同时，为保证

3、锅炉燃料发热值要求，每年还得燃烧5万多吨中煤。形成一方面洗矸烧不完，另一方面还在烧昂贵的中煤的不良现象。随着煤矿产量增加，选煤扩能势在必行，若选煤入洗能力达到150万吨/年，洗矸和泥煤将达到每年53万吨左右。哪里去找地来堆？解决洗矸出路是形势所迫，2010年1月8日，某集团达竹公司召开了“低热值煤矸石入炉燃烧”会议，重点讨论了如何将洗矸全部入炉燃烧的可行性。会上，公司总经理徐庭浦布置了工作，要求某市和石板选煤发电厂立即行动起来，成立考察小组，完成“低热值煤矸石入炉燃烧”考察和可行性分析报告。若能将选煤生产线产生的洗矸全部入炉燃烧，从根本上解决了煤矸石的堆放问题，产生的锅炉灰渣外销创造效益，就是

4、为公司可持续性发展作出了贡献，为资源综合利用做出贡献，为国家节能环保做出贡献。2010年1月考察小组的低热值煤矸石入炉燃烧考察报告指出：燃烧1000 kcal/kg左右低热值煤矸石来发电，技术上是可行的，与某市、石板同类型电厂成功的业绩不少。经化验，某市选煤发电厂选煤生产线产生的洗矸发电值在9001000 kcal/kg之间，可满足入炉燃烧的基本要求。“常兴能源环保科技”有上十家燃烧1000 kcal/kg左右低热值煤矸石锅炉的业绩，承喏900kcal/kg的煤矸石也能入炉燃烧，并且能保证锅炉产生足够蒸汽来满足汽轮发电机组的需要。经过计算，改造后，某市选煤发电厂选煤生产线产生的洗矸能全部入炉燃

5、烧发电（手选矸除外）。同时，因锅炉燃料热值的下降，可以减少或不燃烧中煤，节约大量燃料费用，降低发电成本，提高企业整体经济效益。据估算，改造后某市选煤发电厂每年节约中煤56千吨，节约燃料费用近2000万元。当然，最主要的是消化了选煤生产线扩能增加的煤矸石，满足公司增产扩能，可持续性发展的需要。锅炉改造使锅炉燃料热值从原设计的1901kcal/kg下降至改造后的900kcal/kg。热值下降，燃料总量增加，才能产生足够的蒸汽供汽轮发电机组发电。估算，燃料总量将增加3倍左右。相应，原有燃料准备运输系统满足不了要求，需增容改造；原有引送风机风量压力不足以满足改造锅炉需要，要进行增容改造；其他配套需增容

6、改造。锅炉系统和燃料准备系统增容后厂耗电量增加1301KW/h，电厂对外送电量将减少，与公司日益增长的用电负荷不相适应，为此，在对锅炉系统改造的同时，发电机组适当增容，从2×6000KW增加2×7000KW。在创造效益的同时，尽量避免售电量减少过多，保持矿区电网稳定。1.2 任务依据1、某集团达竹公司2010年1月8日“低热值煤矸石入炉燃烧发电”会议记要。详述了选煤生产线产生的废弃物洗矸（本方案简称低热值煤矸石）入炉发电燃烧”项目启动的原因。2、某集团达竹公司2010年1月25日27日“低热值煤矸石燃烧考察报告。叙述了经过考察，低热值煤矸石入炉燃烧是可行的。3、某集团达竹公

7、司2010年2月22日低热值煤矸石入炉燃烧专题会纪要，审查了2010年1月25日27日“低热值煤矸石燃烧考察报告。叙述了“低热值煤矸石入炉燃烧”项目的正式立项与工作安排。4、某集团达竹公司2010年固定资产投资资金计划中下达投资计划：“某市电厂2#炉大修与其配套设施改造”。5、中煤国际工程集团设计研究院作的达竹煤电（集团）公司某市选煤发电厂改造工程咨 询 报 告6、汽轮机厂作的达州某市选煤发电厂2×6000kw汽轮机与发动机增容改造可行性报告。7、现行国家和行业有关设计规定、规、规程；1)小型火力发电厂设计规  (GB50049-94)2)火力发电厂水工设计规(DL/T53

8、392006)3)火力发电厂厂用电设计技术规定(DL/T51532002)4)火力发电厂运煤技术规定（DL/T5187.22004)5)火力发电厂除灰技术规定（DL/T51422002)6)火力发电厂化学技术规定（DL/T50681996)7）锅炉房实用设计手册8）非标准设计手册9）简易机械设计手册10）五金手册11) 火力发电厂设备技术手册12）湿法烟气脱硫系统调试、试验与运行13）火电厂除尘技术1.3 工程建设规模现有规模：2×35th沸腾炉2×6000KW凝汽式汽轮发电机组。年设计运行时间6000小时，年设计发电量7200万KW，设计厂用电率13.5%；实际年运行时间

9、8000小时，年实际发电量9600万KW，实际设计厂用电率12.5%。改造后规模: 2×40t/h双速流化床锅炉2×7000KW/h凝汽式汽轮发电机组发电机组。按年设计规年运行6000小时计算年发电量为7860万KW，设计厂用电率22.3%；根据我厂多年的运行水平，实际年运行时间应该为8000小时，若完成本设计的全部安装容，年实际发电量10480万KW，实际厂用电率可控制在21.3%。厂用电率计算：6000小时2×7000KW/h年发电量：(W夏+ W冬+ W春+ W秋 ）÷4×6000=（2×6200KW/h+2×7000

10、KW/h+2×6500KW/h+2×6500KW/h）÷4×6000=78600000 KW=7860万KW8000小时2×7000KW/h年发电量：(W夏+ W冬+ W春+ W秋 ）÷4×8000=（2×6200KW/h+2×7000KW/h+2×6500KW/h+2×6500KW/h）÷4×8000=104800000 KW=10480万KW理论计算6000小时2×7000KW/h厂用电率：（改造前厂用电设备装机负荷+改造后增加的负荷）×60

11、00h÷年发电量=（1620KW/h+1301KW/h）×6000h÷7860万KW =22.3%理论计算8000小时2×7000KW/h厂用电率：（改造前厂用电设备装机负荷+改造后增加的负荷）×8000h÷年发电量=（1620KW/h+1301KW/h）×8000h÷10480万KW =21.3%1.4 改造目的、容和说明1.4.1 改造目的 （1）首要目的是全部消化选煤生产线产生的洗矸和泥煤，维持循环经济产业链的可持续发展。这也是本项目最早启动的原因。（2）锅炉燃料发热值从1801kcal/kg降低到900kc

12、al/kg时，锅炉也能稳定燃烧，并且产生足够的蒸汽供发电机组发电。不掺烧或少掺烧350元/吨的中煤，尽可能只燃烧纯洗矸，变废为宝，产生巨大的经济效益。（3）燃烧泥煤，解决泥煤无法堆放问题。（4）效益最大化，投入产出最大化。（5）在不违背以上原则基础上，再适当考虑发电机组扩容，起码电厂输出电能不下降过多，最好适量增点，以适应矿区电网日益增长的用电负荷的需要。1.4.2 改造容以改造锅炉为主线，围绕满足锅炉运行条件来搞改造，原则上必须改造的才改，其他暂不考虑。在2#炉改造投入运行后，经综合评价，再考虑其他容。1.4.2.1必改容：必须经过改造，锅炉才能运行，才能达到第1.4.1条的目的；或是涉与安

13、全方面的容。此部分容在工程启动时就必须安排实施，是节约不了的。（1）锅炉与系统：锅炉本体改造；引、送风机增容改造；锅炉排渣系统增容改造；烟道改造；电除尘系统改造；引送风机冷却水；相关的土建。 （2）汽轮机系统：凝结泵与管道增容改造；除氧器增容改造；低压给水母管改造；抽气系统。 （3）燃料准备系统：3#皮带入口给料机增容更新；3#、4#、5#、6#、7#皮带增容改造；新增加8#、9#、10#、11#共4条皮带，其中新增皮带走廊一条；破碎机增容，新建破碎楼；振动筛改滚筒筛；新增2×120t/h缓冲煤仓。 （4）化水系统：酸罐更新；酸计量箱更新；除二氧化碳器更新；清水箱、软水箱增容。以上容

14、可走2011年设备更新计划，也可列入本改造计划中。 （5）发电机与电气系统：发电机增容更新为2×7000kw；励磁系统改励磁机为可控硅励磁；空冷器增容更新；主变压器改有载调压；输煤变压器增容与输煤电气系统改造；引、送风机改高压；相关设备增容后电气匹配增容；厂用电系统相应改造。（6）锅炉、汽轮机投入计算机智能控制系统；热工控制系统升级；电气系统由继电保护控制升级为综合自动化监控系统。1.4.2.2后期综合评价可能涉与的改造容：关于系统更良好匹配的容，关于经济运行、稳定运行方面的容。此容要根据2#锅炉与配套设施改造后，观察前期改造效果，综合评价后才能确定具体方案的项目。 （1）锅炉系统：

15、脱硫系统，就是要充分利用原来系统余量，不行再改。需待锅炉改造1台运行后经过现场测试，根据测试结果再改。 （2）汽轮机系统：凝汽器改造：原来2×6000kw机组，凝汽量是48t/h，需交换热量为114428640 kj/h，需560m2的换热面积；改造后汽轮机本体可发2×7000kw，凝汽量是56t/h，需交换热量为133500080kj/h，需700m2的换热面积才能保证热交换。若不改造，就是充分利用原凝汽器余量，发电量将受季节的影响。估计冬季发2×7000kw，春秋季发2×6500kw，夏季发发2×6200kw。改造后，凝汽器能在常年2

16、15;7000kw负荷下不过载。循环水冷却系统改造： 机组从2×6000kw增容至2×7000kw，凝汽器需交换的热量从114428640 kj/h增加至133500080kj/h。发电机本体需交换的热量从2×615550kj/h增加至2×720302.3kj/h。这些热量都要通过循环水冷却水带走。循环泵需从3×2020t/h增容至3×2600t/h,水管需换大，再新增1500t/h的机冷塔才能满足常年2×7000kw机组的要求。若不改造，就是充分利用原循环冷却水系统的余量，发电量将受季节的影响。估计冬季发2×70

17、00kw，春秋季发2×6500kw，夏季发2×6200kw。（3）燃料准备系统。 新增储煤场转运系统：干煤棚和煤抓过小，将有大量煤矸石储存于储煤场中，若全靠铲车转运，费用太高。建两条皮带，一条空中转煤至储煤场，一条地下走廊转运回系统。形成循环回路。在资金允许的情况下，储煤场转运系统形成后，反过来重建干煤棚和煤抓，提高能力，解除煤抓立柱倾斜和裂纹的安全隐患。（4）化水系统： 离子交换器更新增容，从12.5t/h增加至25t/h，化水系统所有老化的PVC工程塑料管道与阀门全部更新。1.5 投资和效益核算：1.5.1 投资估算：2#锅炉与配套设施必改容列表（含公共部分）序号系统名

18、称名称资金备注1锅炉与系统锅炉本体、引送风机1台×450万元=450万元排渣系统1台×85万元=85万元烟道30万元电除尘与气力输送1台×350万元=350万元含气力输送锅炉智能自动控制系统250万元土建100万元2汽轮机与系统凝结泵与管道改造15万元除氧器改造9万元低压给水母管改造5万元抽气系统改造12万元3燃运系统皮带机改造100万元3#皮带给煤机4万元破碎机增容2台×75万元=150万元分级筛改造8万元新建7#皮带走廊、新建破碎机楼、新建1×120t缓冲煤仓200万元4化水系统软水箱、清水箱增容5万元5发电机和电气系统发电机本体增容，励磁

19、系统，空冷器1×250=250万元厂用电系统30万元输煤电气系统150万元引送风机高压控制系统2套1×80万元=80合计2316万元注：其中双机组改造公共部分需投资807万元，以后1#机组改造公共部分不再投资，1#机组改造需费用为：1500万元2#锅炉与配套设施改造后综合评价才能确定的改造容列表序号系统名称名称资金备注1锅炉与系统新增一套锅炉烟气脱硫系统375万元2汽轮机与系统凝汽器增容至2×700m22×50万元=100万元循环水泵增容至3×2600t/h，改为高压24万元+60万元=84万元循环水管道阀门扩容改造40万元1500t/h机械冷

20、却塔35万元3燃运系统储煤场转运系统100万元4发电机和电气系统热工控制系统升级2×200万元=400万元合计1134万元注：以上费用为双机组改造费用。若综合评价未通过，以上容不再实施。三、 效益估算以下效益按两台锅炉改造完成后进行估算。1. 直接效益：（1）节约中煤50000吨/年（2009年中煤统计量），按280元/吨计算（不含税）：50000吨/年×280元/吨=1400万元/年（2）减少铁山南矿洗矸排放费：按5元/吨计算，2009年排铁山南洗矸15.0615万吨/年。15.0615吨/年×5万元/万吨=75.3075万元/年（3）灰渣销售：新增灰量（21万

21、吨-6.6万吨）×5万元/万吨=72万元新增渣量（24万吨-9.78万吨）×8万元/万吨=113.76万元（4）直接效益合计：1400万元/年+75.3075万元/年+72万元+113.76万元=1661万元2.改造后减少的效益：（1）除燃料煤外的其他成本增加：0.20万元/万度×（10480万度/年-9600万度/年）=176万元（2）厂用电增加导致售电量减少：改造后发电量×（1-改造后厂用电率）-改造前发电量×（1-改造前厂用电量率）×0.5元/度=10480万度/年×（1-21.3%）-9600万度/年×（1

22、-12.5%）×0.5元/度=86.6万元（3）减少3个月发电损失，按8年来分摊：（1200万度×0.5元/度）÷8年=75万元/年（4）脱硫系统，新增石灰碱液：0.5吨/ 小时×165元/吨×8760小时/年=72万元/年（5）减少的效益合计：176万元+86.6万元+75万元/年+72万元/年=409.6万元3. 改造后年增效益合计改造后效益=新增效益-减少效益=1661万元-409.6万元=1251.4万元4.间接效益：（1）锅炉与配套设施若不改造，十二五规划实施将新增30万吨/年的矸石无法消化，将只能征地堆放。目前国家政策限制，征地相当

23、困难，若征不到地，循环经济产业链将会被打破，严重影响选煤生产线和煤矿生产。即使征到地，费用也太高。按灰渣场征地经验，每年需征地15亩，每亩25万元，需征地费用为：15亩×25万元/亩.年=375元/年（2）若不改造，选煤生产线原来的排矸系统不能满足需要，将严重制约选煤生产，需投入大量资金进行系统改造。（3）若不改造，大量征地堆放使企业和周边农村矛盾加深，对再生产构成威胁，矸石山的扬尘和滑坡等也将带来新的问题。42#锅炉改造总投资预算3816万元，按直接效益计算，三年可收回全部投资。2 锅炉与系统改造方案2.1 锅炉本体和引送风机改造锅炉本体，引送风机与相近接口烟道由“常兴能源环保科技

24、”全承包。锅炉型号：DG353.827沸腾炉 维持名牌不变，锅炉由沸腾炉改造成高、低流速流化床锅炉。 额定蒸发量: 40th汽包额定压力: 4.31Mpa过热器出口压力: 3.82 Mpa过热器出口温度: 450给水温度: 150热风温度: 144排烟温度: 1542.2 主蒸汽管道验算：查阅锅炉房使用设计手册第407页8-2式：当流速取1.5 m/s时 Dn=594.5=594.5×=136mmG:介质的质量流量，单位t/h，以满足锅炉额定负荷40t/h来计算。v:介质的比体积，m3/kg，查阅锅炉房实用设计手册第7页表1-25得，0.05244 m3/kg:介质流速，m/s，查阅

25、锅炉房实用设计手册第406页表8-6得3050 m/s，本说明取值40 m/s核算结果说明，要满足2×40t/h锅炉的主蒸汽母管直径要大于136mm。现有母管直径为150mm136mm 主蒸汽母管能满足要求，可以不改造。2.3 锅炉烟道改造。引送风机更新增容，坐标位置变化了，连接烟道肯定随之改变；电除尘改造，烟道也要随之改变；如果新增脱硫塔，烟道也要变。与锅炉接口附近烟道，与电除尘接口附近烟道，与新脱硫塔附近烟道都可通过合同划归合作厂家施工。不能划入部分只能自己施工了。锅炉改造后，烟气量大大增加，原来烟道需根据锅炉改造厂家提供的锅炉设计烟气量进行从新核算，若容量不够就需扩大截面改造。

26、2.4 40t/h锅炉7000kw.h煤矸石需要量核算2.4.1核算依据： 锅炉改造厂家“常兴能源环保科技”提供的数据：煤矸石发热量900Kcal/kg时，蒸汽量40吨/小时煤矸石锅炉煤矸石需要量为38600kg/h；蒸汽量45吨/小时煤矸石锅炉煤矸石需要量为43431kg/h。热值：改造后燃烧洗煤生产线的洗矸，洗矸的发热值一般在9001000大卡/公斤，锅炉能稳定燃烧。粒度：锅炉燃料必须8mm才能保证稳定安全运行。因此必须设置筛分、破碎的循环工艺系统。筛下物8mm的细粒才能进锅炉，8mm的粗颗粒返回再破碎、筛分，直到粒度达到8mm的要求。2.4.2 燃料量的核算：我厂汽轮机汽耗率为5kg/k

27、w.h，也就是说，发1度电需要5kg蒸汽，发7000kw.h需要的蒸汽量为：7000kw.h×5kg/kw.h=35000kg=35t 建材生产线按照2009年统计用气量平均为2.5t/h，最大为4t/h再加上职工澡堂用汽，所以建材和澡堂用汽以5t/h计算。总用气量为：（2×35t/h）+5t/h=75t/h为简化计算，我们将40t/h和45t/h之间耗每量假定为线性关系，那么每吨蒸汽耗煤量计算如下：（43431kg/h-38600kg/h）÷(45t/h-40t/h)=966.2kg/t在总耗气量75t/h情况下，需燃料900Kcal/kg的煤矸石量计算如下：7

28、5t/h×966.2kg/t=72462kg/h=72.462t/h=1739t/d要保证发电机组2×7000kw.h，同时保证建材生产线和职工澡堂用汽，蒸汽量需要75t/h，煤矸石需要72.462t/h，每天需要1739t/d。2.5 锅炉排渣系统。2.5.1 炉渣量的核算：2.5.1.1 2010年以前渣量的统计。我厂年燃烧1800kcal/kg的煤矸石21万吨，年排粉煤灰66000t，年排炉渣76800t，煤矸石灰分约68%左右，炉渣与灰的比列计算入如下：76800：66000=1.1636 : 1锅炉改造后，燃料颗粒更细，有可能粉尘成分更多；但热值下降的煤矸石粒度硬

29、度上升导致燃料在炉燃烧产生的第二次破碎量相对减少，炉渣成分可能更多。无资料可查的情况下，改造后炉渣量与灰的计算比列仍以1.1636 : 1计算。2.5.1.2 改造后炉渣量计算：从2.4.2条中知道锅炉改造后需要的煤矸石量为72.462t/h，改造后的渣量的计算如下：9001000kcal煤矸石灰分为79%，也就是说煤矸石中有79%的质量将变成灰或渣。其渣、灰比列与改造前略有变化，为简便计算，仍然以1.1636 : 1来计算。灰量计算如下：（72.462t/h×79%）÷（1+1.1636）=26.46 t/h渣量计算如下：（72.462t/h×79%）-26.4

30、6 t/h=30.785t/h2.5.2 炉渣中热量计算：2.5.2.1 数据炉膛温度为950，普通运输皮带能承受温度为80。我们以炉渣从950下降至80的放出热量为计算数据。每公斤的950和80的灰渣的比焓,查锅炉房设计手册第94页表229中得：950217kcal/kg 8018 kcal/kg2.5.2.2 计算：由公式：q6=(h高h低）×G 得：得：q6（21718）×30785kg/h6.126×106kcal/h q6：回收热量的纯热量，单位kcal。 h高：950的灰渣的比焓,kcal/kg h低：95的灰渣的比焓,kcal/kg G: 灰渣量，单

31、位kg/h。2.5.3 用凝结水来冷渣，需要的水量计算。炉渣的冷却，目前只有三种形式，一是风冷，二是水冷，三是风水联合冷却。相对而言，水冷效率高，系统简单，若用凝结水，还可以将部分热量回收，实现炉渣的余热回收利用。2007年我厂改造成功的排渣系统，就是水冷系统，即实现机械冷渣、排渣，又达到炉渣余热回收利用的目的。本次设计，同样首选凝结水冷渣余热回收利用系统，考虑渣量是在过大，将辅助以矿车排渣系统。2.5.3.1 若全部炉渣都用凝结水来冷却换热，需要凝结水量： 60和100的凝结水的比焓,查锅炉房设计手册第7页表125中得：6060kcal/kg 10099.7kcal/kg需要凝结水量计算：6

32、.126×106kcal/h÷（99.7kcal/kg-60kcal/kg）=1.692×105kg/h=169.2t/h 某市选煤发电厂热力系统中凝结水量只有70t/h左右，远远不能满足冷渣的需要。2.5.3.2 以热力系统凝结水量来计算能冷却的渣量：70t/h凝结水可以回收热量：70000kg/h×（99.7kcal/kg-60kcal/kg）=2.779×106 kcal/h 燃烧效率以80%计算，换算为标准煤：（2.779×106 kcal/h÷7000 kcal/kg）÷80%=496.25kg/h，一年

33、以8000h计算，70t/h凝结水回收热量496.25kg/h×8000h=3970000kg=3970t，标准煤以500元/t计算，一年可节约燃料钱：3970t×500元/t=1985000元=198.5万元 能冷渣的量，由公式：q6=(h高h低）×G 得：G=q6÷(h高h低）=2.779×106 kcal/h÷(217 kcal/kg18 kcal/kg） =1.396×104kg/h=13.96t/h也就是说，排渣总量30.785 t/h渣中，能用凝结水冷却回收热量的渣只有13.96t/h。将用矿车排放的渣量将达30

34、.785t/h-13.96t/h=16.825t/h2.5.4 冷渣机的选型：2006年我厂选择冷渣机时，曾经考察了许多冷渣机厂家和使用业绩，在2007年改造冷渣系统中选择“圣火冷渣机”，经过多年使用，效果良好。本次选型选择“圣火冷渣机”厂家，技术成熟可靠。通过2007年我厂安装的冷渣机的核算数据，便于指导现在的选型。2007年我厂锅炉排渣7.68t/h。选择冷渣机4×5t/h，冷渣机实际装机容量为实际排渣量的（4×5t/h）÷7.68t/h=2.604倍。冷渣机刚投入时期，效果相当好，完全能满足系统要求。但随着时间流失，冷渣机部堵塞，效果就有所下降，需定期疏通才

35、能满足现场需要。2010前的运行中经验说明，冷渣机选型时成功的。2010年来，我厂锅炉燃烧煤矸石热值逐渐下降，渣量增加，冷渣机就不能满足系统需求。说明我们原来选择的1.64倍余量不算大。下步选择装机容量时，应考虑多点余量，装机容量应为实际排渣量得1.64倍以上，要1.64倍。冷渣机型号的选择如下： 30.785t/h×1.64=50.49t/h 咨询“圣火冷渣机”厂，目前该厂最大容量冷渣机为20t/h，实际冷渣可满足16/h，16/h×4台=54t/h50.49t/h 经过“圣火冷渣机”20t/h冷渣机安装尺寸与现场位置的比对，并绘制成草图，能够安装。 结论：选择4台20t

36、/h “圣火冷渣机”厂生产的冷渣机。2.5.5 排渣系统工艺：2.5.5.1工艺一： 凝结水最大水量通过冷渣机回收热量，经计算，只能回收13.96t/h炉渣的热量，为避免冷渣机超温，多余的16.825t/h炉渣通过矿车排渣系统排放。通过2.5.4条选择的冷渣机，完全能够达到排放13.96t/h炉渣的要求。 矿车排渣通过测试，来去路途为45分钟，放满1t矿车时间为10分钟左右。也就是说排渣一个工作循环时间为15分钟，一小时可以进行4个工作循环。每个工作循环应排除渣量为： (16.825t/h÷4次/h)=4.2t/次为保证满足锅炉渣需连续慢放的原则，矿车排渣点设置4个，一次排放4个矿车

37、。工艺如下： 炉渣：30.785t/h从锅炉中排除缓冲漏斗13.96t/h渣进冷渣机普通皮带渣仓16.825t/h渣进矿车排渣系统倾倒渣场堆放凝结水：汽轮机系统的凝汽器凝结水泵冷渣机除氧器给水泵锅炉 此工艺优点：炉渣部分进冷渣机，最大限度的回收热量，多余的炉渣直接排放。经济效益最好。缺点：双系统运行，操作复杂；铲车装车转运有扬尘。工艺二： 炉渣全部通过冷渣机，凝结水量不够，就搞个循环系统，让部分凝结水部循环，循环凝结水用专用的玻璃钢冷却塔来冷却，将多余的热量外散出去，从而解决凝结水量的不足。工艺如下炉渣：炉渣锅炉中排除缓冲漏斗渣进冷渣机普通皮带渣仓凝结水：汽轮机系统的凝汽器凝结水泵冷渣机除氧器

38、给水泵锅炉冷渣机出口旁路门带机冷塔的冷却水系统低温冷却水冷却循环泵 此工艺优点：炉渣全部进冷渣机，系统简化，机械化程度高，锅炉连续排渣，运行更稳定。缺点：需多耗损电能来冷却循环水，需再建一个400t的料仓，投资大点。2.5.5.2锅炉排渣系统布置图 排渣系统两种工艺，经有关人员研讨，最好选择工艺一所述，冷渣系统和排渣系统并列的方式，布置图如下。 锅炉房现场位置所限，双系统是否布置得下，见锅炉、矿车、冷渣机、皮带相关位置图，如下。从图中知道，现场是可以布置的。2.6 锅炉与系统改造中的土建基础，引送风机土建基础等。 锅炉炉膛位置改动，重型炉墙变轻型炉墙，螺旋给料机改给料皮带，引送风机更新增容需新

39、作土建基础。2.7 引送风机等新增设备的冷却水系统。 引、送风机的安全关系与锅炉运行安全息息相关，冷却水安装可切换两路。2.8 锅炉烟气除尘系统原来的电除尘设计的入口粉尘浓度在60mg/m3以下，烟气量为8万m3。改造后，烟气粉尘浓度可能高达180 mg/m3，比原来大3倍，且烟气量为14万m3 ，也比原来大得多，电除尘器不能满足改造后除尘的要求，需要增容扩建。2.9 锅炉烟气脱硫系统原来锅炉烟气脱硫系统是以含硫量2500mg/m3进行设计安装的,当燃料增加3倍后，其中硫份绝大多数将进入烟气中，使烟气中的SO2含量远超2500mg/m3，有可能达6000mg/m3，且烟气量的增加脱硫系统不能承

40、受。新建一套脱硫系统，形成一炉一塔的配置，才能满足锅炉烟气脱硫的要求。且改变了原来公用一塔相互间的影响。3 汽轮机系统3.1 汽轮机本体某市选煤发电厂汽轮机是由12000kw.h机组改装而成，可以不进行改造就能发7000kw.h电量，经过多次专业会讨论，本次汽轮机不进行改造。只需安排下列项目：汽轮机进行大修工作。2#汽轮机需解决振动过大问题，聘请安装公司解决。为适应负荷提高的要求，要增加进汽量。调解气门的开度、同步器、错油门、一次脉冲油压、二次脉冲油压需进行适量调整。所有调整需通过动、静态试验进行确证，72h试运行中根据情况，作停机调整。主油泵油压、辅助油泵油压、直流油泵油压、保安油压、危机遮

41、断器维持不变，按原汽轮机说明书调整和试验。3.2 循环水冷却系统2010年8月12日专题研讨会上，已确定了循环水系统暂时不考虑改造，以下容只作参考。编写的目的是为以后系统完善提高指导，本次改造中预留后手。3.2.1 改造前循环水系统核算 电厂循环水系统主要冷却发电机、汽轮机、润滑油系统，避免超温损坏设备和系统。在机组改造，需要验算的重要容。3.2.1.1 6000kw.h机组凝结水量核算2×6000kw.h汽轮机，3.43Mpa蒸汽进气量为2×6000kw.h×5kg/kw.h=60t一级抽气8.84Mpa,4t/h,二级抽气抽气0.192Mpa,0.10t/h，

42、三级抽气0.07 Mpa,1.90t/h。抽气率：12t÷60t=20%。进凝结器的蒸汽量=60t-2×（4t/h+0.10t/h+1.90t/h）=48t/h,温度4360。凝结水量48 t/h。3.2.1.2 6000kw.h机组蒸汽凝结成凝结水放出热量核算48 t/h的蒸汽变换成凝结水放出的热量计算：查阅锅炉房实用设计手册第7叶，表1.3得，60蒸汽的比焓是：2609.9kj/kg,凝结水的比焓为225.97 kj/kg。48 t/h的60蒸汽凝结为水放出的热量：（2609.9kj/kg-225.97 kj/kg）×48 t/h =114428640 kj/

43、h3.2.1.3 冷却6000kw.h汽轮机、发电机需要的循环冷却水量核算：我们以2010年7月份31天，每日1#汽轮机循环冷却水进出口水温最高值的平均值来进行验算。日期12345678910111213141516进水41424240404142424038384040414141出水48484846464747494745454646474747日期171819202122232425262728293031进水403940414141424141413944454545出水484646474747484747484752525151进水温度平均值为：41.1 出水温度平均值为：47.45

44、。查阅锅炉房实用设计手册第9页表127，得：41.1的比焓：172.07 kj/kg，47.45的比焓：198.63 kj/kg每kg循环冷却水带走的热量为：198.63 kj/kg-172.07 kj/kg=26.56335 kj/kg凝结器换热效率取90%，48 t/h的60蒸汽凝结为水放出的热量 Q蒸汽，2×6000kw发电机本体发出的热量为2×615550kj/h（数据来源于汽轮机厂QF6-2-101.5增容改造可行性分析报告），需要循环冷却水带走，需要其水量为： （114428640 kj/h+2×615550kj/h）÷26.56335 kj

45、/kg=4354109.7kg/h=4354.109 t/h计算结果和现场情况是吻合的，我厂现在2×6000kw,在夏季需启动3台×2020t/h循环泵才能满足要求。3.2.2 改造后2×7000kw.h机组循环水系统核算：3.2.2.1 2×7000kw.h机组凝结水量核算：2×7000kw.h汽轮机，3.43Mpa蒸汽进气量为2×7000kw.h×5kg/kw.h=70t抽气率以20%计算，进凝结器的蒸汽量为：70×（1-20%）=56t,凝结水量56 t/h。3.2.2.2 7000kw.h机组蒸汽凝结成凝结

46、水放出热量核算56 t/h的蒸汽变换成凝结水放出的热量计算：查阅锅炉房实用设计手册第7叶，表1.3得，60蒸汽的比焓是：2609.9kj/kg,凝结水的比焓为225.97 kj/kg。56 t/h的60蒸汽凝结为水放出的热量：（2609.9kj/kg-225.97 kj/kg）×56 t/h =133500080kj/h3.2.2.3 冷却7000kw.h汽轮机、发电机需要的循环冷却水量核算（夏季）我们也以2010年7月份31天，每日1#汽轮机循环冷却水进出口水温最高值的平均值来进行验算。进水平均值为：41.1出水平均值为：47.45。查阅锅炉房实用设计手册第9页表127，得：41.

47、1的比焓：172.07 kj/kg，47.45的比焓：198.63 kj/kg每kg循环冷却水带走的热量为：198.63 kj/kg-172.07 kj/kg=26.56335 kj/kg凝结器换热效率取90%，48 t/h的60蒸汽凝结为水放出的热量，2×7000kw发电机本体发出的热量为2×720302.3kj/h（数据来源于汽轮机厂QF6-2-101.5增容改造可行性分析报告），需要循环冷却水带走，其水量为： （133500080kj/h+2×720302.3kj/h）÷26.56335 kj/kg=5079957.33kg/h=5079.957

48、t/h改造后，夏季需要循环水量5079.957 t/h。锅炉房实用设计手册第281页关于水泵并联运行特性曲线，并联泵的流量各泵流量叠加，还要由管道特性曲线，双泵并联运行，流量和要减10%,三泵运行，流量和减20%。现有3台2020t/h泵并联运行的流量，3×2020t/h6060t/h（2020t/h×3）×80%=4848t/h所以3台循环泵2020t/h泵运行，也达不到5079.957 t/h的要求。结论，若要机组在夏季带2×7000kw.h的负荷，必须改造循环水系统，使系统循环水量达到5079.957 t/h，否则只有降负荷运行，根据多年运行经验，

49、在夏季，机组能够带2×6200kw.h负荷。3.2.2.4 冷却7000kw.h汽轮机、发电机需要的循环冷却水量核算（春秋季）3.2.2.4.1 进凝汽器的蒸汽凝结成水放出的热量：2×7000kw.h汽轮机，3.43Mpa蒸汽进气量为2×7000kw.h×5kg/kw.h=70t抽气率以20%计算，进凝结器的蒸汽量为：70×（1-20%）=56t,凝结水量56 t/h。查阅以前的运行记录，春秋季凝结器排汽温度以52计算，循环冷却水进水以33计算，出水以40计算。56 t/h的蒸汽变换成凝结水放出的热量计算：查阅锅炉房实用设计手册第7页，表1.3

50、得，52蒸汽的比焓是：2590kj/kg,凝结水的比焓为225.67 kj/kg。56 t/h的60蒸汽凝结为水放出的热量：（2590kj/kg-225.67 kj/kg）×56 t/h =132402480kj/h3.2.2.4.2 春秋季需要的循环冷却水量为：我们也以循环冷却水进水以33计算，出水以40计算，查阅锅炉房实用设计手册第9页表127，得：33的比焓：138.203 kj/kg，40的比焓：167.47 kj/kg每kg循环冷却水带走的热量为：167.47 kj/kg-138.203 kj/kg=29.267 kj/kg凝结器换热效率取90%，48 t/h的60蒸汽凝结

51、为水放出的热量，需要循环冷却水带走，其水量为： 132402480kj/h ÷29.267 kj/kg=4523951.2kg/h=4523.95t/h改造后，2×7000kw.h机组春秋季需要循环水量4523.95t/h。结论，若要机组在春秋季带2×7000kw.h的负荷，必须3台2020t/h循环泵同时运行，带来不稳定因素。改造循环水系统，使两台泵并联运行循环水量达到4523.95t/h。根据多年运行经验，若双泵并联运行，在春秋季，机组能够带2×6500kw.h负荷。3.2.3 全年带2×7000kw.h负荷，循环水泵的选型计算： 只要能保

52、证夏季负荷满负荷，就能满足全年2×7000kw.h满负荷要求。从3.2.2.3条中我们知道5079.957 t/h循环水量才能满足2×7000kw.h满负荷要求。根据锅炉房实用设计手册关于水泵并联的特性曲线，我们按双水泵并联为双泵流量和的90%计算。（5079.957 t/h÷2）÷90%=2822t/h结论：要满足全年带2×7000kw.h负荷，3台循环泵需更新为流量2900 m3/h的水泵，两台运行，1台备用。否则，只能分时段带负荷，冬季带负荷能力最强，春秋季次之，夏季最弱。3.2.4 全年带7000kw.h负荷，循环水管道核算： 循环泵增

53、容改造的同时，循环水管道也应验算，要与之匹配。输水系统能力不等于水泵出力的简单相加，是由水泵特性曲线、泵系特性曲线、管道特性曲线共同决定的。3.2.4.1全年带7000kw.h负荷，循环水母管应满足如下要求查阅锅炉房使用设计手册第407页8-2式：当流速取1.5 m/s时 Dn=594.5=594.5×=1111.557mm当流速取2.5 m/s时 Dn=594.5=594.5×=861mmDn：管道径，mmG:介质的质量流量，单位t/h，7000kw机组夏季需要循环冷却水量在第4.2.2条中已计算出5025.724 t/h。v:介质的比体积，m3/kg，查阅锅炉房实用设计

54、手册第7页表1-25得，低压给水母管中水的比体积0.0010434 m3/kg:介质流速，m/s，查阅锅炉房实用设计手册第406页表8-6得1.52.5 m/s，本说明取值2.5 m/s核算结果说明，要满足2×7000kw机组的循环水母管直径在861mm1112mm之间。选取1000mm3.2.4.2全年带7000kw.h负荷，循环泵进出口管道的核算：查阅锅炉房使用设计手册第407页8-2式：泵进口流速取1 m/s时 Dn=594.5=594.5×=1034.133mm泵出口流速取2 m/s时 Dn=594.5=594.5×=731.24mm选型改造后循环水泵进口

55、管道直径为1050×8，出口740×8经过实际测量，某市选煤发电厂循环水系统，循环泵进口管道直径680×5，循环泵出口管道直径540×5，出口闸门D500，系统母管直径640×5，凝汽器进出水管直径430×5，闸门D400。所以原有冷却水管道，不能满足改造后系统需要。3.2.4.3 全年2×7000kw.h负荷，改造前、后的循环水系统图：3.3 凝结器改造3.3.1凝结器传热面积核算：（1）采取类比方法计算：某市选煤发电厂6000kw机组与560凝汽器相匹配，增容至6000kw时面积应为：A=(560×7000)&

56、#247;6000=653.33m2从4.1.1中得知2×6000kw机组凝结器交换的热量114428640 kj/h，2×7000kw机组凝结器交换的热量133500080kj/hA=(560×13350080)÷114428640=653.33m2（2）凝结器传热面积核算：查阅汽轮机设备与运行电力工业，第408页22-12式，凝结器传热面积计算：Aco=Q÷(Ktac)得：Aco=Q÷(Ktac)=(133500080kj/h×0.2388kcal/kj) ÷(2000 kcal/m2.h.×22)=

57、698 m2Q:蒸汽凝结时，单位时间传给冷却水的热量，kcal/h。K:凝结器的总体传热系数，kcal/m2.h.,取2000 kcal/m2.htac:对数平均温差，。查阅某市选煤发电厂运行记录，取223.3.2 凝汽器选型：有以上计算知道凝结器换热面积698 m2，这里取值700 m2。因汽轮机、发电机空间位置固定。凝汽器的高度保持原安装尺寸不变，宽度方向可适量放宽200mm左右，长度方向有1米以上空间。选型不可选择标准型，只能定制。3.4 抽气系统某市选煤发电厂汽轮机抽气系统采用C-7.06-20kg/h主抽气器，CD-19.6-60kg/h辅助抽气器，JQ-10/10m2汽封加热器。一方面因汽轮机功率提高，需抽气的量增加，原有抽气系统已不能满足要求，另一方面，是为了降低汽轮机系统的凝结水温度，用于锅炉冷渣系统冷却用水。原有抽气系统，需要用凝结水来冷却抽气器以维持抽气器真空，造成凝结水温升高。若改造为射水式抽气器，将降低凝结水温1015射水式抽气器有两个抽气口，主抽气口抽取凝汽器空气，辅助抽气口抽取轴封漏气。抽气器的选型，由厂家制定，在合同协议中约定，先使用后付款的方