路彦立
(广东大唐国际潮州发电有限责任公司,广东 潮州515723)
烟气深度冷却系统通过烟气余热加热凝结水,其目的是降低排烟温度,节约机组能耗,提高机组综合效率。
大唐潮州电厂#4炉烟气冷却器布置在空预器之后、除尘器之前的水平烟道上,共6台,额定工况下可将排烟温度由125.4℃降至95℃。采用H型翅片管,双管圈、顺列、逆流布置,每台烟气冷却器分8组换热面,每组换热面设进出口分联箱,通过截止阀与总联箱连接,方便单组换热面泄漏时进行切除。分联箱及总联箱设排气阀及放水阀。
烟气冷却器工质取自#7低加出口,取水温度79.6℃(THA),水量1 972.72t/h,回水至#6低加入口,回水温度96.5℃。为保证烟气冷却器进口水温为设计的79.6℃,防止直接进入烟气冷却器的凝结水温度偏低,使管束壁温过低,造成严重的低温结露,在进出口管路间设置热水再循环系统。再循环系统设2台水泵,运行方式一用一备,水泵为变频控制。机组低负荷工况运行时,取烟气冷却器出口部分高温水与入口冷水混合,以提高烟气冷却器入口水温,保证设备不会因为水温过低而严重腐蚀和积灰,进而维持系统的安全工作和正常运行。
在烟气冷却器进出口母管间设计分流旁路电动调节阀,用来调节省煤器系统入水口的流量。当出口烟气温度低于95℃时,分流旁路调节阀打开,通过调节该阀开度,控制省煤器进水流量,进而保持烟气侧出口温度始终不低于95℃,确保烟温降在合理范围内。
在#8低加入口设计一路引水支路管路,接至烟气冷却器进口阀后,由于#8低加入口水温较低,可以通过引水支路调节阀调节烟气冷却器入口混水温度,该调节阀在正常运行中不启用,仅在做实验时启用,也可用来在烟气冷却系统投入时在烟气冷却器水侧注水。
每台烟气冷却器设计有3台吹灰器,利用压缩空气吹灰,吹灰气源取自除灰用压缩空气系统。设计煤种计算烟气酸露点为89.6℃,设计烟气冷却器入口混水温度为79.6℃,运行时,烟气冷却系统将全部取自凝结水,完全与凝结水系统串联。额定工况下仅从#7低加出口取水,低负荷工况下,烟气冷却器入口混水温度低于79.6℃时,开启热水再循环泵,烟气冷却器出口的热水与#7低加出口的冷水混合,确保进入烟气冷却器的进水温度不低于79.6℃,烟气冷却器入口混水温度设定值可更改。
注水时为防止水温过低,导致壁温过低结露,烟气深度冷却器注满水后应开启热水再循环泵,或将引水支路切至烟气冷却器正常进口管路供水。值得注意的是,每台烟气冷却器均应充分注水排气。判断烟气冷却器注满水的标志:(1)DCS画面中,烟气冷却器入口、出口水温出现明显温升,烟温出现相应温降。(2)就地各放气阀水汽由大变小。每台烟气冷却器9.6m3,管道容积88m3,整个烟气冷却器水容积约150m3,以此确定注水时间约4h(流量40t/h)。
自管道酸洗结束以来,烟气深度冷却器经多次大流量冲洗出口水质仍然不合格(烟气深度冷却系统水质要求:YD≈0μmol/L,SiO2≤30μg/L,Fe≤50μg/L)。因烟气深度冷却水中铁离子含量持续偏高,停止#4炉凝结水加氧,pH值维持在8.7左右,水质仍不合格。后来把凝结水pH值提高至9.2左右,水质逐渐合格,烟气深度冷却装置才投入运行。经分析,#4炉烟气冷却器在冲洗过程中,由于大量补水,凝结水溶氧偏高,另外,加氧工况下管壁腐蚀速度也会加快,停止凝结水加氧和提高凝结水pH值,被证明是降低铁离子含量的有效手段。
1 000MW负荷投入前后相关参数对比如表1所示。
表1 1 000 MW负荷投入前后相关参数对比
对比以上数据,总体来说,烟气深度冷却系统投入后,空预器出口烟温、氧量不会变化,锅炉效率变化不大。由于进入电除尘的烟温下降30℃左右,排烟容积下降,引风机加上增压风机电流降低约150A,#6低加出口水温上升3℃左右,#5低加出口水温基本无变化。电除尘入口粉尘浓度下降80mg/m3左右,相关实验结果表明,电除尘效率提高约0.06%。脱硫耗水量理论上应有所下降,这一点有待实验确定。
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