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板式冷却器傅文玲21. 神华北京国 华电

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  内容提示:北京热电1 号机组脱硫系统GGH 换热元件改造胡秀丽1, 刘丽梅1, 傅文玲21. 神华北京国 华电 力 有限责任 , 北京1000252. 巴威 北京代表处, 北京100004[摘要]分析了 北京热电 分 1 号 机组脱硫系 统烟 气-烟 气换热 器运行阻力 过高 的 原因 , 认为 其主要原因 是脱硫系 统烟气流量超过设计值,GGH 换热 元件板形 选择不合理, 烟气中 灰的 粘性增大, 脱硫增压风机进、 出 口 压力 选择偏低。 将1 号机组脱硫系 统GGH 换热元件DNF 薄钢波纹板改为 L 型大通道波纹板后, 机组在各负 荷工况下, 均 能保证净烟 气温度达到 设计值(>80 ℃),GGH 运行阻力 、 增压风机电流均 维持在 较低 水 平; ...

  北京热电1 号机组脱硫系统GGH 换热元件改造胡秀丽1, 刘丽梅1, 傅文玲21. 神华北京国 华电 力 有限责任 , 北京1000252. 巴威 北京代表处, 北京100004[摘要]分析了 北京热电 分 1 号 机组脱硫系 统烟 气-烟 气换热 器运行阻力 过高 的 原因 , 认为 其主要原因 是脱硫系 统烟气流量超过设计值,GGH 换热 元件板形 选择不合理, 烟气中 灰的 粘性增大, 脱硫增压风机进、 出 口 压力 选择偏低。 将1 号机组脱硫系 统GGH 换热元件DNF 薄钢波纹板改为 L 型大通道波纹板后, 机组在各负 荷工况下, 均 能保证净烟 气温度达到 设计值(>80 ℃),GGH 运行阻力 、 增压风机电流均 维持在 较低 水 平; 与 改 造前 相 比, 锅 炉 满 负 荷 运 行时, 净 烟 气 出 口 温 度 为89 ℃,GGH 单侧阻力 为270 P a(设计<500 P a) 条件下,GGH 运行阻力 下 降了1.23 kP a(单侧), 增压风机电 流下 降了 61 A, 运行电 耗下 降了 550 (kWh)/h,日 节电可达13 200 kWh。[关键词]烟气脱硫;GGH 压差; 换热元件;GGH 运行阻力 ; 增压风机进、出 口 压力[中图分类号]TK 223[文献标识码]A[文 章 编 号]1002- 3364(2013)08- 0153- 03[DO I 编 号]10.3969/j.i s sn.1002- 3364.2013.08.153H e a t e x chang e c ompon en t t r an s f o rm a t ion f o r GGH in d e s u l f u r i za t ionsy s t em o f a th e rm a l pow e r p lan tHU X iu l i 1,L IU L im e i 1,FU W en l ing21.Sh enhu a B e i j in g Guohu a E l e c t r i c Pow e r Co.,L td.,B e i j ing 100025,Ch in a2. B abco ck & W i l cox Comp any B e i j in g R ep r e sen t a t iv e O f f i c e,B e i j in g 100004,Ch in aAb s t r a c t:Th e runn ing r e s i s t an c e in g a s-g a s h e a t (GGH)ex ch ang e r o f d e su l fu r i z a t ion sy s t em o fth e No.1 un i t in B e i j ing Th e rm a l Pow e r P l an t w a s too h igh.S ev e r a l f a c to r s w e r e con s id e r ed a s th em a in r e a son s,su ch a s th e ex c e s s g a s f low in d e su l fu r i z a t ion sy s t em (compa r ed w i th th e d e s ignv a lu e),un r e a son ab l e s t r ip sh ap e se l e c t ion fo r h e a t ex ch ang e compon en t in GGH,in c r e a s ing v i s-co s i ty o f a sh in f lu e g a s,and r e l a t iv e ly low p r e s su r e a t in l e t and ou t l e t o f th e d e su l fu r i z a t ionboo s t e r f an. Thu s,t r an s fo rm a t ion o f h e a t ex ch ang e compon en t in GGH w a s condu c t ed. Th e DNFth in s t e e l co r rug a t ed p l a t e w a s ch ang ed in to L typ e l a rg e ch ann e l co r rug a ted p l a te. Fo r th e im-p rov ed un i t,th e n e t g a s temp e r a tu r e c an r e a ch th e d e s ign v a lu e(>80 ℃),and th e runn ing r e s i s t-an c e o f th e GGH and th e boo s t e r f an cu r r en t w e r e bo th k ep t a t a r e l a t iv e ly low lev e l,und e r v a r i-ou s load s cond i t ion s. Wh en th e bo i l e r r an w i th fu l l load,und e r th e cond i t ion th a t th e n e t g a sou t l e t t empe r a tu r e w a s 89 ℃ and th e r e s i s t an c e a t on e s id e o f th e GGH w a s 270 P a(d e s ign v a lu e<500 P a) ,th e runn ing r e s i s t an c e in GGH d e c r e a sed by 1.23 kP a(a t on e s id e) ;th e boo s t e r f an收稿日 期:2012- 08- 06作者简介:胡秀丽(1964-) , 女, 山 西襄汾人, 高级工程师, 从事火电烟气脱硫专业技术管理。E-m a i l:031888@gh ep c.n e t第42 卷第8 期2013 年8 月热力发电THERMAL POWER GENERAT IONV o l. 42No. 8Aug.2013 h t tp:∥www.r l fd.com.cnh t tp:∥r l f d.p e r iod i ca l s.n e t.cncu r r en t d ropp ed by 61 A;and th e e l e c t r i c i ty con sump t ion d e c r e a sed by 550(kWh)/h. Th e d a i lys av ed e l e c t r i c i ty r e a ch ed up to 13 200 kWh.K ey w o r d s:d e su l fu r i z a t ion;p r e s su r e d i f f e r en c e in GGH;h e a t ex ch ang e compon en t;runn ing r e s i s t-an c e in GGH;boo s te r f an;in l e t p r e s su r e;ou t l e t p r e s su r e1设备概况国华 北 京 热 电 分 公 司 ( 北 京 热 电 公 司 )2 台200 MW供热机组先后安装了 石灰石/石膏湿法烟气脱硫装置,2 台机组均设有回转式烟气-烟气换热器(GGH)。 1 号机组脱硫系统 GGH 选用29.5-V-25SMR 型两分仓回转式烟气换热器, 采用 马达围带方式驱动。 换热元件为 DNF 薄钢 波纹板, 表面涂有优质耐 热 搪 瓷, 转 子 构 件 采 用 Co r t en 钢 材 料。GGH 原烟气侧 冷(出 )、 热(进) 端各安装1 台 半伸缩式吹 灰 器, 正 常 运 行 时 采 用 压 缩 空 气 吹 扫, 当GGH 进出口压差高时用高压水在线 台机组的 GGH 共 用 1 台 空 气 压 缩 机 和 高 压 冲 洗 水 泵,GGH 的主要设计参数见表1。表129.5-V- 25SMR 型 GGH 主要设计参数T ab l e 1K ey d e s ign pa r am e t e r s o f th e 29.5-V-25SMR GGH项目数值转子直径/mm 高度/mm GGH 入口原烟气流量/m3h-1传热面积/m2换热片高度/mm 原烟气侧压降/Pa 净烟气侧压降/Pa 泄漏率/%允许压降(原烟气侧+净烟气侧)/P a GGH 出 口烟气温度/℃吹灰器数量/台10 872908911 9098 50.25900802吹灰压缩空气压力/MP a 高压冲洗水压力/MP a 0.6102GGH 压差高原因分析自2009 年2 号机组SCR 脱硝 系 统 改 造投运后,1 号机组脱硫系统入口 压力(即增压风机入口 压力) 由原来的微负值变为正值, 特别是在机组大负荷运行期间脱硫系 统入口 压力 达到600~800 P a(正常值为-50 P a),GGH 运行阻力、 增压风机振动频率和电流等参数均有所升高, 严重影响脱硫系统和增压风机的 安全运行。 分析认为,1 号机组脱硫系统GGH 压差高的主要原因如下。(1) 脱硫系 统烟 气流量超过设计值1 号机组脱硫系统设计烟气流量为77 万 m3/h, 而实际烟气流量约90 万 m3/h, 进入脱硫系统的烟气流量超过设计值20%以上, 烟气流速增大, 导致GGH 运行阻力升高。(2) GGH 换热 元件板形 选择不 合理1 号机组GGH 换热元件为DNF 波形结构, 其波形定位板和波形板均设有斜纹和平纹, 且斜纹较深, 波纹底部积灰难以清除,从而造成GGH 运行阻力偏高(图1)。图1DNF 波形板示意F ig.1S ch em a t i c d i ag r am o f th e DNF c o r r uga t ed p l a t e(3)烟气中 灰的 粘性增大SCR 脱硝系统投运后, 尿素的喷入使得烟气中灰的粘性增大,GGH 换热元件积灰速率加快, 而在线水洗又难以清除DNF波形板之间的积灰, 从而增加了 GGH 的 运行阻力(图2)。图2GGH 换热元件积灰及腐蚀情况F ig.2A sh d epo s i t i on and c o r r o s i on s i t u a t i on o f h e a te x ch ang e c ompon en t s in th e GGH(4)1 号机组脱硫增压风机进、出 口 压力 选择偏低1 号机组大负荷运行时,GGH 单侧烟气阻力已经达到1 500 P a, 脱硫系统总烟气阻力>3 500 P a。而增压风机BMCR 工况进、 出 口 压差的 设计值为2 365 P a,TB 工况设计值为2 861 P a, 难以克服脱硫系统阻力, 导致脱硫系统入口压力呈正值。451热力发电2013 年 h t tp:∥www.r l fd.com.cnh t tp:∥r l f d.p e r iod i c a l s.n e t.cn3GGH 换热元件改造GGH 换热 元 件 改 造 应 满 足 净 烟 气 温 度 高 于80 ℃,GGH 运行阻力小于500 P a, 换热元件使用寿命超过10 年的要求。 大通道波纹板具有烟气流通截面大, 波型平滑, 积灰易 于清除等优点, 其喷涂工艺具有耐腐蚀性强、柔韧性好等特点, 换热元件的使用寿命较 长 ( 图 3)。 因 此, 将1 号 机 组 脱 硫 系 统GGH 换热元件改为 L 型大通道波纹板, 改造后相关参数见表2。图3L 型大通道波纹板F ig.3Th e L type l a rg e ch ann e l c o r r uga t ed p l a t e由于GGH 换热元件高度由 原来的635 mm 降至560 mm, 需 将换热 元 件靠 近上 部 吹 灰 器 安 装。GGH 换热元件改造后的布置如图4 所示。4改造效果GGH 换热元件改造后, 锅炉各负 荷(锅炉额定负荷820t/h, 冬季锅炉超负 荷900t/h) 工况下, 均能保证净烟气温度达到 设计值(>80 ℃),GGH 运行阻力、增压风机电流均维持在较低水平。 锅炉满负荷运行时, 脱硫系统GGH 换热元件改造前、后运行参数对比见表3。由表3 可见, 改造后, 锅炉满负 荷工况下, 净烟气出口温度为89 ℃,GGH 单侧运行阻力为270 P a(设计<500 P a) 较改造前下降了1 230 P a。 增压风机电流较改造前下降了61 A, 运行电耗下降了550(kWh)/h, 日 节电可达13 200 kWh。表2GGH 换热元件改造后参数T ab l e 2T r an s f o rm a t i on pa r am e t e r s f o r h e a t e x ch ang e c ompon en t s in th e GGH项目内 容备注换热元件高度/mm 560传热面积/m2约7 371单面换热元件钢板家, 材质新日 铁, 零碳钢, 含碳量<0.004%进口换热元件钢板厚度/mm 0.7搪瓷原料家荷兰F e r ro进口搪瓷层厚度/mm 0.15~0.2单面GGH 设计总压降/Pa900在设计工 况 和 GGH 吹 扫 系 统 及 其 它相关设备(如除尘器、除雾器等) 正常投运情况下净烟气出 口温度/℃ 85(机组正常运行) 80(机组低负荷运行)图4新换热元件布置示意F ig.4A r r ang em en t s ch em a t i c d i ag r am o f n ew h e a te x ch ang e c ompon en t s表31 号机组GGH 换热元件改造前、后运行参数对比T ab l e 3Ope r a t i on pa r am e t e r s o f h e a t e x ch ang e c ompon en t sin GGH o f th e N o.1 un i t b e f o r e and a f t e r th e t r an s f o rm a t i on项目改造前改造后差值锅炉负荷/th-1送风量/km3h-1烟气流量/m3s-1排烟温度/℃吸收塔入口温度/℃净烟气出 口温度/℃GGH 阻力/Pa 增压风机电流/A 增压风机电耗/(kWh) h-1816817-1694685-9251250-1140142-298106-179189-21 500270-1 23015796-611 1第8 期胡秀丽 等北京热电1 号机组脱硫系统GGH 换热元件改造
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