国产余热锅炉环保节能供热技术改造

张治华国产余热锅炉环保节能技术改造PAGE2PAGE3国产余热锅炉环保节能供热技术改造张治华摘要：近几年，政府对环保、节能的抓管力度越来越大。在此契机下我们作为洁净能源行列的燃气—蒸汽联合循环发电企业也进行了一系列尝试及探索。德能发电有限公司装有2台Q412/551-72.3-3.82/450型自然循环余热锅炉，该锅炉设计排烟温度：145℃。正常运行锅炉达到额定出力时其排烟温度在143℃-145℃范围内波动。在此前提下，德能发电有限公司在锅炉尾部最后一级受热面与烟囱竖井之间加装了2组受热面，通过外置式管道泵打水循环，利用锅炉排烟余热加热循环水，待水温升到85℃时向城区供应民用非饮用热水，收效良好。该项目大大减少了当地城区小型燃油、燃煤锅炉的运行容量，对地方城区环保减排做出了较大贡献。关键词：锅炉；余热利用；环保；减排；增效0引言6B级燃机配套余热锅炉在我国燃气发电机组中属中小型发电设备主机，但就对燃机电厂而言余热锅炉的运行经济性状况直接影响到燃机电厂全厂的安全与经济运行，尤其是经济性。德能天然气发电有限公司装机容量为2×42MWPG6581B单轴燃气—蒸汽联合循环发电机组。锅炉设计排烟温度：145℃。由于燃机是采用天然气作为燃料，所以其排气进入锅炉做完功后的硫排放量极小，锅炉的排烟温度在降至110℃时也足可以保证尾部金属面的安全。因此，为了使企业效益最大化，德能天然气发电公司通过在#1锅炉尾部加装受热面管屏，产生热水后外供，挖掘了锅炉的潜力效益，为公司的节能创效工作打开了局面。1锅炉正常运行时的参数1.1锅炉本体结构本体结构主要由进口烟道、烟气挡板门、旁通烟道、过渡烟道、锅炉本体、出口烟道、主烟囱、烟道膨胀节、钢架及护板、平台扶梯、炉顶雨棚等部件组成。锅炉本体受热面采用标准单元模块式结构，由垂直布置的错列螺旋鳍片管和上下集箱组成，以获得最佳的传热效果和最低的烟气压降。燃机侧排出的烟气通过进口烟道进入烟气挡板门，系统单循环时烟气通过烟气挡板门从上部的旁通烟囱排出；系统联合循环时，烟气通过烟气挡板门进入过渡烟道，烟气流向由烟气挡板门控制实现。锅炉从旁通烟囱中心至主烟囱中心总长为32490mm，主烟囱顶部标高为30000mm。如图1：771、旁通烟囱；2、过热器管屏；3、蒸发器管屏4、除氧蒸发器管屏；5、主烟囱；6、汽包；7、除氧器23451图1锅炉炉膛受热面布置简图（改造前）Fig.1rougharrangementfortheboilerheatingsurface(beforealteration)1.2运行参数改造前，#1锅炉满负荷运行时图1中4点处（除氧蒸发器管屏出口）烟温在154℃左右，烟气在图1中5点处（排烟）温度降至144℃左右后由主烟囱排入大气，排烟热损失无利用手段。#1锅炉各部烟气阻力如表1,各段烟温及主参数如表2。表1#1锅炉改造前烟道各段烟气阻力值Tad.1theresistancevalueofthefluegasbeforealteration序号名称单位数值1进口烟道至过渡烟道出口Kpa0.152锅炉本体烟气阻力Kpa2.3893出口烟道及主烟囱阻力Kpa0.254烟气总阻力Kpa2.79表2#1锅炉改造前各段烟气温度及主参数Tad.2thetemperatureandmainparametersofthefluegasbeforealteration序号名称单位数值1锅炉入口烟温℃5572过热器入口烟温℃5453蒸发器入口烟温℃4524省煤器入口烟温℃2485除氧蒸发器入口烟温℃1736除氧蒸发器出口烟温℃1537排烟温度℃1448最大带负荷能力t/h739满负荷时主汽压力MPa3.410满负荷时主汽温度℃4462拟改造方案及经济预核算2.1该改造项目的初衷第一点，德能发电公司所在地是德清县县城，城区已建设蒸汽供热管网，由该县城另外一家小热电厂供应。但该管网基本上是以工业供汽为主，县城里的大小热水用户还是采用小型的燃油、燃煤锅炉进行经营作业。据不完全统计，仅县城不包括各镇区就拥有运行的2t/h以下的小锅炉近百台，每天这些小锅炉对大气的污染物排放也是当地环保部门屡禁不止、屡改不善的事情。德能发电公司若能生产出合格的民用热水，就可以停掉部分小锅炉，那么这才是从根本上解决地方环境保护的方案。第二点，德能发电公司在不增耗天然气的前提下产223451678旁通烟囱过热器管屏蒸发器管屏除氧器管屏主烟囱新增受热面管屏热水箱管道循环泵出水图2锅炉炉膛受热面布置简图（改造后）Fig.2rougharrangementfortheboilerheatingsurface(afteralteration)出热水必定是利用设备余热或回收热量来完成，依据该公司实际情况，大家最终把目标锁定在锅炉上，利用锅炉排烟余热将合格的冷水变成热水。虽然此项技术众所周知，但真正成功利用锅炉排烟余热的成功案例实属不多，我们决定尝试。2.2具备改造条件的核实经查阅图纸及现场反复测量，首先确定了#1锅炉最后一级受热面后是否具备增装管屏的位置。最后一级受热面即除氧器蒸发受热面管屏烟气出口侧与主烟囱入口壁面之间水平净距离为3500mm，去除管屏间隙，有效可利用距离为3000mm。该处炉膛净空高度为10120mm，在该处炉膛上下横梁处均有支架生根点，且具备上下联箱安装位置。根据以上情况德能发电公司决定拟定技改方案。2.3技改方案在#1锅炉除氧器蒸发受热面烟气出口侧管屏与主烟囱入口壁面之间沿炉膛全长、宽度安装两组受热面管屏，因所处部位烟气温度在150℃左右，所以管材选用Ø50×4.5的普通碳钢管，上下联箱选用Ø219×8的普通碳钢管，光管沿轴向对称焊接L=20mm的扁钢作为鳍片。沿炉膛横向错列布置2排，每排管子数量为31根，双排管共计62根，高度为10000mm。单组联箱上各开62个管口与管屏焊接。由上下联箱同一侧焊接Ø108×5的引出管穿越炉墙，炉外安装1台100m