保定华腾节能技术开发有限公司

◇ 某电厂1#炉综合改造工程
一、概述

    某电厂1#锅炉系哈尔滨锅炉厂制造的HG-410/100-2型，单汽包自然循环"Л"型布置的半开式液态排渣炉。1970年10月安装。
    锅炉按阳泉无烟煤设计，设计工作参数如下：
        额定蒸发量： D=410t/h
        汽包工作压力： Pqb=11.38MP
        过热器出口压力： Pgr=9.81MP
        过热器出口温度： Tgr=540
        给水温度： Tgs=220
        排烟温度： Tpy=147
    由于锅炉设计本身存在的问题，该炉曾进行过一系列改造，主要有：原回转式空气预热器改为两级管式空气热器预；原平盘中速磨直吹系统改为钢球磨中间储仓式温风送粉系统；炉膛增高1.5m，总辐射受热面增加91m2；切掉部分高过受热面；重新设计了直流燃烧器等，后来由于管式空预堵塞严重、尾部烟道漏风量增高、炉膛燃烧缺风、省煤器磨损严重等原因，电厂先后于1997年和2000年对1#炉进行大修改造。     改进的主要内容有：将原有置换段管式空预器改为热管式空预器并对冷热风道作相对调整；原有低温级省煤器烟道扩宽、光管改为鳍片管；原有高温级省煤器光管改为鳍片管。
二、一号炉改造方案
    1.热管式空器方案热管式空器烟气侧扩展受热面采用鳍片扩展，空气侧受热面采用肋片扩展。热管换热器的参数见下表：

热管换热器参数表

热管热段长度	1.9m	第一组SI及壁温	6mm 110
热管冷段长度	1.4m	第二组SI及壁温	12mm 109
热管入口烟温	200℃	第三组SI及壁温	24mm 108
空气入口温度	30℃	第四组SI及壁温	40mm 106
空气出口温度	108℃	第五组SI及壁温	光管
平均烟速	8m/s	平均空速	6.55m/s
烟气侧阻力	32.5mmH₂O	空气侧阻力	47.4mmH₂O

2.低温省煤器改进方案低温级省煤器原烟道尺寸为5300×4500×2，改后尺寸为5300×5175×2，原光管换热面改为鳍片式换热面，纵向排数由原来16排增至24排。改造前后参数对比见下表：

低温省煤器改造前后参数对比

项目	单位	改前数据	改后数据
管子直径	Mm	φ32×4	φ32×4
横向节距	Mm	80	90
纵向节距	Mm	40/60	50
横向排数	排	56/55	57/57
纵向排数	排	16	24
受热面积	M2	930	2680
烟气流通截面	M2	29	35.5
水流通面积	M2	0.202	0.21
烟气流速	M/S	9.23	6.82

3.高温省煤器改进方案高温省煤器布置于低温过热器及转向室之后，位于尾部烟道的入口。改造前后参数对比见下表：

高温省煤器的结构数据

项目	单位	改前数据	改后数据
管子形式		光管	鳍片管
管子直径	Mm	φ32×4	φ32×4
横向节距	Mm	80	106
纵向节距	Mm	40/60	50
横向排数	排	56/55	42/42
纵向排数	排	16	16
受热面积	M2	930	1306
烟气流通截面	M2	29	33.45
水流通面积	M2	0.202	0.153
烟气流速	M/S	10.77	9.37

三、造前后热力计算结果比较

造前后热力计算结果比较

	83年改进设计	改后抽温风	改后不抽温风
	计算值	热力计算	热力计算
炉膛出口烟温	1190.0	1169	1170
屏过出口烟温	998.0	1017	1017
高过出口烟温	756.0	753	753
低过出口烟温	637.0	634.0	633
高省入口烟温	609	590	590
高省出口烟温	472.0	471	464
高省出口烟温	380.0	377	365
低省出口烟温	304	309	303
排烟温度	147	150.7	147.8
热风温度	400.0	402	379
温风温度	243	248	242
一级减温水量T/H	8.0	8.0	8.0
二级减温水量T/H	8.0	12.3	12.1
锅炉效率	90.27	89.778	89.903
计算燃煤量	44706	45008	44946

四、改后试验结果
为了鉴定改后效果，同娘子关电厂一起于97年7月23日-97年7月28对1#炉做了大修及改后热力试验，以比较改造前后各项热损失及锅炉效率。

改造后热力试验结果

项目	单位	改前数据	改后数据
管子直径	Mm	φ32×4	φ32×4
横向节距	Mm	80	90
纵向节距	Mm	40/60	50
横向排数	排	56/55	57/57
纵向排数	排	16	24
受热面积	M2	930	2680
烟气流通截面	M2	29	35.5
水流通面积	M2	0.202	0.21
烟气流速	M/S	9.23	6.82

    由处理结果可以看出，在三个电负荷即：88MW, 77MW, 60MW下，锅炉效率依次为：91.2%， 90.98%， 91.78%，比改造前提高了4%左右（改前76MW， 71MW， 62MW依次为87.04%， 87.97%， 87.32%）空预器出口过量空气系数依次为：1.706，1.801， 1.858，锅炉效率的提高主要是由于飞灰可燃物含量大幅度降低，使的机械不完全燃烧损失降低（飞灰可燃物含量改前为：24.89%， 21.46%， 15.52%，改后为：8.75%， 6.01%， 7.08%）排烟损失降低。
五、结    论
    尾部受热面综合改造后电厂1号炉运行情况有了明显改观。（1）机组最大运行负荷由改前80MW提高到了86MW。（2）锅炉热效率提高了4%左右。（3）尾部低温段空预器堵塞现象消失。（4）尾部烟道各段烟温平均降低60℃左右。由此证明热管式空预器及鳍片式省煤器的应用在尾部受热面改造中是非常成功的。