HG-116/130/70-L.YM1循环流化床锅炉尾部受热面改造分析

李 冉，段军旎，李士刚，李 方

(天津泰达能源发展有限责任公司 天津 300457)

HG-116/130/70-L.YM1循环流化床锅炉尾部受热面改造分析

李 冉，段军旎，李士刚，李 方

(天津泰达能源发展有限责任公司 天津 300457)

HG-116/130/70-L.YM1锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的 116,MW的循环流化床热水锅炉，由于使用煤种及运行工况的差异，虽然进行炉膛受热面及空预器换热能力改造，但实际运行工况很不理想，主要表现在排烟温度过高，经换热后的一二次风温过高，影响锅炉床温及布袋除尘器的正常运行。为保证锅炉在额定负荷下的稳定运行，根据锅炉工况进行改造并分析。

排烟温度 风温 锅炉效率 节能

1 锅炉存在问题

哈尔滨锅炉厂生产的HG-116/130/70-L．YM1循环流化床热水锅炉系引进阿尔斯通原锅炉炉型，虽针对国内使用情况进行了部分改造，但仍存在受热面设计与实际工况不符，排烟温度过高，效率低、损耗大等情况。由于设计计算存在误差，导致运行工况先天不足，通过调研了解，主要表现在以下方面：①排烟温度较高，温度时常超过 160～170,℃，影响布袋除尘器的安全运行；②空预器设计参数不匹配，导致一次风温度过高，多数时间为 200～220,℃，对锅炉运行工况带来不利影响，其温度随着负荷增加而升高，是影响床温升高的关键因素之一；③锅炉床温较高，经常超 1,000,℃运行，导致负荷率偏低，对经济运行带来不利影响。

通过分析上述问题，拟采用改变锅炉尾部换热面方式来改变整个运行工况，达到提高负荷率、降低排烟温度，继而提高锅炉热效率的目的。

2 当前运行工况

哈尔滨锅炉厂对引进的阿尔斯通锅炉进行了部分改造，炉内受热面较原设计已相应增加，但从实际使用情况来看，尾部受热面并没有有效增加，导致省煤器吸热能力下降。为了平衡温度，采用了加大空预器换热能力的方案，但该方案存在较大缺陷，即：对煤种的适应能力明显下降，只能适用高灰分燃煤，使用低灰分燃煤时，会发生进风温度大幅升高，锅炉负荷明显下降等问题，影响了正常运行工况。

通过对部分企业的运行工况进行分析，使用低灰分(15%,)燃煤时，锅炉负荷为额定负荷的 70%,，床温在 1,050,℃左右，一次风温度约为 200,℃，二次风温度为280,℃，排烟温度为165,℃。

3 解决方案

针对存在的问题，结合锅炉的实际情况，认为原省煤器设计换热能力不足，增加的空预器换热对锅炉工况带来了不利影响，且排烟温度过高，因此可采用增加省煤器换热能力的方式解决这些问题。

4 改造分析

4.1 理论计算

改造方案是在高温区域增加1组高温省煤器，将出水联箱上移，解决整体吸热能力不足的问题，由目前的4组省煤器增加到5组，排烟温度将一定程度下降。预计将省煤器换热面积增加 14.3%,，可保证烟气理论值降低32,℃，吸热能力增加4.86%,。

根据设计值，省煤器理论吸热量为整体效益的38%,，省煤器温度理论提升为 23,℃，理论出水温度增加约 1.13,℃。空预器烟气侧进口温度由 244,℃降低至212,℃，吸热能力降低为86%,，烟气温降由改造前的 104,℃降低为 89.4,℃，排烟温度由 140,℃设计值降低为 122.6,℃。省煤器与空预器的热量吸收比例为86.4∶13.6。

4.2 实际分析

由于积灰和实际运行等原因，系统计算与理论计算存在一定差距。依据某台锅炉运行参数，省煤器入口温度平均为 708.9,℃，省煤器出口温度为272.8,℃，温差为 436.1,℃，排烟温度为 165,℃，空预器温差为 122.8,℃，省煤器与空预器的热量吸收比例为 78∶22。一次风温由理论值的 145,℃上升至211,℃。按照积灰对省煤器与空预器影响相同来确定，空预器的实际值较理论值增加约62%,。

省煤器改造后，运行参数基本不变，省煤器换热面积增加 14.3%,，吸热能力可增加 7%,，烟气温度降低约30,℃，省煤器出口温度为242.8,℃，空预器吸热能力降低7.5%,，空预器出口烟气温度为135.2,℃，一次风出口温度为196,℃。

改造后，排烟温度可以有效下降，但一次风温度下降为 15,℃，温度仍然偏高，但对床温控制趋于缓解。

5 改造效果分析

5.1 改造效果

系统改造后，能有效降低排烟温度，温度降低约21,℃左右，多数时间可以满足布袋除尘器的使用条件，同时可有效利用烟气热量，减小一次风温度，优化炉床温度，提高锅炉负荷率，降低引风机耗电量等。

5.2 效益分析

5.2.1 设定条件

系统正常后，烟气温度平均降低 21,℃，锅炉效率提升 1.24%,，按照年运行 3,600,h的额定折算负荷进行计算，设定锅炉效率为85%,。

5.2.2 收益计算

116,MW·1.24%,＝1.44,MW

1.44,MW/0.85＝1.69,MW

1,kW＝3,600,000/4.18＝861.2,kCal

861.2/7,000,kCal/kg＝0.123,kg/kWh

1.69,MW＝1,690,kW

1,690·0.123·3,600/1,000＝748,t

根据上述计算，年节约标煤量为 748,t。按照每 t标煤650元计，年设计收益可达到48.6万元。

6 结 语

改造后，锅炉负荷率可明显提升，基本可接近额定负荷，排烟温度可下降21,℃，年可节约标煤748,t，达到或接近实际运行工况。■

［1］ 宋贵良. 锅炉计算手册[M]. 沈阳：辽宁科学技术出版社，1995.

［2］ 林宗虎，徐通模. 实用锅炉手册[M]. 北京：化学工业出版社，1999.

［3］ 杨世铭，陶文铨. 传热学[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

［4］ 吴望一. 流体力学(上、下册)[M]. 北京：北京大学出版社，1982.

［5］ 岑可法. 循环流化床锅炉理论设计与运行[M]. 北京：中国电力出版社，1998.

Transformation of Back-end Surface of HG-116/130/70-L.YM1 Circulating Fluidized Bedboiler(CFB)

LI Ran，DUAN Junni，LI Shigang，LI Fang
(Tianjin TEDA Energy & Development Co.，LTD，Tianjin 300457，China)

HG-116/130/70-L．YM1 boiler is a 116,MW circulating fluidized bedboiler(CFB)produced by Ha’erbin Boiler Factory．Due to the differences of coal types and operation conditions，the boiler，despite transformed on the heating surface of its hearth and the heating exchange capacity of its air pre-heater after its introduction from a foreign country，still has unfavorable operation status，including over-temperature of exhaust gas and over-temperature of primary and secondary air after heat exchange．These affect bed temperature and the normal operation of bag-type dust collector．To ensure the boiler’s stable operation under rated load，proper transformation was carried out and relevant results were analyzed.

exhaust gas temperature；blast temperature；boiler efficiency；energy conservation

TM621.2

A

：1006-8945(2016)07-0030-02

2016-06-03