盘电烟气余热利用改造交流材料 赵秉政 地址：北京市西城区广宁伯街1号 100083 电话：86-10-66586666 盘电烟气余热利用改造交流材料 赵秉政 地址：北京市西城区广宁伯街1号 100083 电话：86-10-66586666 传真：86-10-66586677 网址：www.china-cdt.com Add: No.1, Guangningbo Street, Xicheng District, Beijing 100083, China Tel: 86-10-6658666 Fax: 86-10-6658667 http://www.china-cdt.com

目 录 二、烟气余热利用改造情况和工艺系统 三、改造主要设备和参数 四、运行效果 五、问题和建议 一、机组概况 目 录 http://www.china-cdt.com

一、机组概况 天津大唐国际盘山电厂建设规模为1200MW，安装两台国产600MW引进型燃煤发电机组。主设备由哈尔滨三大动力厂提供，主要附属设备均为国产设备。是华北地区单机容量最大的火力发电厂之一，主要任务是向华北地区供电。2台机组分别于2001年12月及2002年6月年投产发电。2006年底完成2×600MW机组100%烟气脱硫改造工程，为石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，脱硫效率≥95%。 锅炉为哈尔滨锅炉有限责任公司生产的HG-2-23/17.6-YM4型锅炉。锅炉为亚临界压力、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、固态排渣、单炉膛、π型布置、全钢构架悬吊结构、半露天布置、控制循环汽包锅炉。锅炉采用三分仓回转式空气预热器，平衡通风，摆动式燃烧器四角切圆燃烧。6套制粉系统为正压直吹式制粉系统，配置ZGM-123型中速磨煤机。锅炉最大连续蒸发量2023t/h,额定蒸发量1801t/h，主蒸汽温度540℃，经二次减温进入汽轮机。锅炉烟气经引风机后直接进入脱硫系统，经脱硫后排入烟囱。 汽轮机为哈尔滨汽轮机有限责任公司制造的亚临界、一次中间再热、单轴、四缸、四排汽、反动凝汽式汽轮机。型号是N600-16.7/537/537-I。具有较好的热负荷和变负荷适应性，采用数字式电液调节（DEH）系统。机组能在冷态、温态、热态和极热态等不同工况下启动，并可采用定压和定-滑-定压运行方式中的任一种运行。定-滑-定压运行时，滑压运行的范围是30-90%BMCR。 脱硫供货商为清华同方环境有限责任公司。脱硫系统安装在引风机后，烟气系统主要设备包括增压风机、吸收塔、烟气挡板等。增压风机为动叶可调单级轴流风机，烟气挡板为电动控制。 在进行烟气余热利用改造的同时，进行了脱硫系统扩容改造，取消了增压风机，引风机进行扩容，增加了一座脱硫预洗塔，2层喷淋系统。改造后整体脱硫系统效率可达到98.5%。 3 http://www.china-cdt.com

二、烟气余热利用改造情况和工艺系统 盘电公司3号机组烟气余热利用改造是2012年9月份开始，12月完工投运，到现在运行1年半；4号机组是2013年9月开工，12月完工投运，运行半年。烟气低温换热器布置在引风机后脱硫预洗塔前。 主要是考虑到烟气温度较低，电除尘前空间位置有限，电除尘效率较高降温后腐蚀问题。 每台机组设一套2组烟气余热换热器系统，包括换热器本体2组、声波吹灰系统、检修水冲洗排放系统、本体自身支架，余热利用凝结水系统等。烟气余热换热器采用表面换热，被加热介质来自凝结水。当换热器进口原烟气温度、流量、压力在设计参数时，换热器的凝结水温度由65℃升高到105℃，保证凝结水流量不小于577t/h，总烟气阻力小于600Pa。 在吸收塔前设置的烟气余热换热器，其水侧分别同时从8号低加入口和从6号低加入口取水，混合后进入烟气余热换热器，且保证烟气换热器入口水温达到65℃以上；若不能使烟气换热器入口水温达到65℃，可调小直至停止从8号低加入口取水，仅从6号低加入口取水。实际运行时，控制程序将会自动根据烟气换热器入口水温来控制8号和6号取水电动调节阀的开度来完成。由于凝结水量控制需要，其两路取水均设置汽动调节阀。 3号机组烟气余热利用改造系统图如下： 4 http://www.china-cdt.com

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三、改造主要设备和参数 1、设备执行规范 ： 设备按照JB/T7603-94《烟道式余热锅炉设计导则》、《热水锅炉安全技术监察规程》和JB/T6503-92《烟道式余热锅炉通用技术条件》进行设计、制造和验收。 整体制造完工后常温下进行整体水压试验,试验压力为4.7MPa，保压20分钟不得有渗漏，异常变形和异常声音。 本设备所有管子对接焊缝焊妥后，外观检验合格后，应进行100%的射线检测，其结果符合现行标准JB/T4730.2-2005《承压设备无损检测》中II级合格。 设备的安装按照GB50273-2009《工业锅炉安装施工及验收规范》。 设备的水质应符合GB/T12145《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》标准要求。 2、主要技术参数 入口烟气温度（℃） 120 出口烟气温度（℃） 90 入口冷却介质温度（℃） 65 出口冷却介质温度（℃） 105.3 冷却介质水量（t/h） 577.2 水侧压损（Mpa） 0.18 烟气侧压损（pa） 585 换热器面积（m2） 34810 烟气冷却器额定热功率 MW 13.397 6 http://www.china-cdt.com

由于烟气冷却器的传热温差小，为使受热面结构紧凑以减小体积，并减少材料耗量，传热管必须采用扩展受热面强化传热。H型翅片管作为换热元件，由于其制造工艺简单，能增大管外换热面积，强化传热，因而在常规锅炉设计与改造、利用中低温余热的余热锅炉以及其它换热设备中得到了广泛的应用。另外，H型翅片管较光管，可以提高传热管外壁面的温度，有利于减缓低温腐蚀。同时较之螺旋翅片管而言，其自清灰能力较强。 换热管束材质采用ND钢，烟气余热换热器年腐蚀速率不大于0.2mm，换热管束设计寿命10年。壳体材质采用ND钢。烟气换热器安装在脱硫吸收塔前水平烟道上，换热管采用卧式布置。 换热器本体采用模块化组件，受热面考虑磨损及腐蚀等因素，并且具有容易清洁的表面。更换换热管时，不会影响其它换热管。换热管表面容易清洗。 烟气余热换热器正常运行吹扫采用声波吹灰的方式。 为方便控制从8号和6号低加入口的取水，同时保证烟气余热换热器系统水侧的正常运行，设置增压水泵（一用一备），其扬程选择40m。增压水泵为变频控制，以节约能源。 7 http://www.china-cdt.com

四、运行效果 1、烟冷器对机组热耗的影响 3号机组改造完成投入运行1个月后，即在2013年2月中旬由内蒙古电力科学研究院进行了改造综合性能试验，对#3机组烟气换热器试验结果如下： 额定负荷600MW顺序阀工况下投入烟冷器热耗为7840.205 kJ/kW.h，切除烟冷器热耗为7878.836 kJ/kW.h。即投烟冷器比切烟冷器热耗降低38.63 kJ/kW.h，相当于降低煤耗1.5 g/kW.h 负荷450MW顺序阀工况下投入烟冷器热耗为7938.479kJ/kW.h，切除烟冷器热耗为7881.878 kJ/kW.h。即投烟冷器比切烟冷器热耗降低43.39 kJ/kW.h，相当于降低煤耗1.7g/kW.h 负荷300MW顺序阀工况下投入烟冷器热耗降低较小，为10.22 kJ/kW.h，相当于降低煤耗0.4g/kW.h. 3号烟气余热利用换热器投运后运行典型数据如下表： 8 http://www.china-cdt.com

9 时间 机组负荷MW #1低省烟温 #2低省烟温 #8、#7低加 回水至#5低加 两侧烟阻 Pa 两侧水阻Kpa 进口℃ 出口℃ 混后水温℃ 水温℃ 流量t/h #1 #2 2013-1-13 14:26 548 133/134 91/ 93 137/137 106/104 65/65/65 112 536 130 571 19.9 2013-1-14 17:21 600 131/132 90/ 91 135/135 104/104 106 529 239 510 31.2 2013-1-16 8:53 598 117/118 92/ 93 119/119 102/101 68/68/68 416 145 19 17.4 2013-1-17 14:06 449 125/126 90/ 92 129/129 103/102 113 346 121 11.1 10 2013-1-22 18:36 131/131 134/134 105/104 66/66/66 104 606 172 586　 33.8 27.3 2013-1-23 20:53 400 122/122 123/123 402 95 292 7.19 5 2013-1-24 9:51 130/131 134/133 106/107 108 549 153 502 26 20 9 http://www.china-cdt.com

2、烟冷器投入的节水效果 脱硫系统加装烟气余热换热器后，进入吸收塔的烟气温度最大由120℃降低到90℃左右，在吸收塔内的绝热蒸发换热过程中，占脱硫水耗主要部分的蒸发水量由于入口烟温的降低而大幅减少，前后的数据对比具体见下表： 吸收塔入口烟温 脱硫水耗（单台炉） 节水量（单台炉） 改造前 120℃ 97t/h 23 t/h 改造后 90℃ 74t/h 按照年利用6000小时计算，一台机组年节水量=23×6000=13.8万吨。 从以上数据看出，烟气余热利用改造基本达到了可研预期目标。 10 http://www.china-cdt.com

五、问题和建议 11 1、4号机组改造进行了优化，增设凝结水系统增压水泵旁路系统，在机组低负荷时，阻力小走旁路，停运增压水泵。 2、3号机组在运行1年左右进行检查，发现烟冷器表面粘接浮灰厚度为2-3mm,说明声波吹灰器应用在此效果不太好，每次小修需要对烟冷器进行水冲洗。 3、系统和布置结构优化，水系统总门由手动门改设为电动门，烟冷器就地排空和防水门较多，3号机组布置在烟气器各层平台，操作不方便，4号机组统一改到零米地面上，方便检查和操作。 11 http://www.china-cdt.com