630MW机组深度冷却系统升级应用

630MW机组深度冷却系统升级应用

周新杭

广东大唐国际潮州发电有限责任公司，广东 潮州 515723

摘 要:

某公司烟气深冷器运行至今已经将近8年，深冷器本体存在严重的积灰、腐蚀、泄漏等情况，烟气侧压差变大，引风机能耗增加，现已停止运行，通过对烟气深冷器本体进行改造，鳍片管升级为整体轧制型螺旋翅片管，材质为ND钢，经过实验证实换热效果强于传统H型鳍片管意在优化并保证烟气余热深度利用系统的安全运行。

关键词: 烟气深冷；泄漏；能耗增加；鳍片管；螺旋翅片管

一、 引言

某公司1号锅炉—HG-1900/25.4-YM4型锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进英国三井巴布科克能源公司（MB）的锅炉技术，进行设计、制造的。锅炉为一次中间再热、超临界压力变压运行带内置式再循环泵启动系统的本生（Benson）直流锅炉，单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、π型布置、露天布置。

2013年对该机组进行了增加烟气深度冷却装置及电除尘提效改造，每台机组新增一套烟气冷却器设备。该设备及其附属系统均由龙净环保设计、制造、供货、安装，具体参数可见下表：

    烟气深冷器运行至今已经将近8年，深冷器本体存在严重的积灰、腐蚀、泄漏等情况，烟气侧压差变大，引风机能耗增加，现已停止运行，本次对烟气深冷器本体进行改造，意在优化并保证烟气余热深度利用系统的安全运行。

二、某电厂烟气深度冷却装置运行概况

2013年1号机组烟气深度冷却装置投运，烟气温度从140℃降为95℃，运行一段时间后，二级烟气深冷器受热面出现结露、积灰、腐蚀，烟气阻力加大，后通过调节进口水温和进水量，使烟气深冷器出口烟温保持在100℃左右，整体运行趋于稳定。运行几年后随着积灰、腐蚀、磨损等情况的加剧，烟气深冷器堵管面积日益增多，烟气阻力升高，引风机耗电增加，为了保障机组的安全稳定运行，已将烟气深冷器停运。

三、烟气深度冷却装置升级改造情况

本次改造将4个水平烟道中烟气深度冷却器（48组模块）全部拆除更换为整体型螺旋翅片管式，优化调整换热器内部结构参数，提高换热器整体换热能力，减小烟气阻力。整体改造完毕后，需确保本次调整后烟气深度冷却器综合换热能力（BMCR工况下，进口水温75℃，烟气温度由145℃降为120℃）。在原有位置空间内进行本次改造，确保本次改造对原烟气深度冷却器支撑荷载点、烟道接口尺寸及相对位置均不做调整。根据调整后的换热器结构优化烟道内导流板布置情况，确保换热效果达到最佳。

本次在原烟气深度冷却器支撑荷载点、烟道接口尺寸及相对位置均不做调整的情况下完成对4个水平烟道的烟气深度冷却器原有H型鳍片换热模块拆除并更换为一体成型螺旋翅片结构换热模块，优化调整换热器内部结构参数，提高换热器整体换热能力，由原来每个烟道12组换热模块改造成6组换热模块，大大减少了设备重量。采用的整体轧制型螺旋翅片管，材质为ND钢，管子规格32*4mm，翅片高度为13.5mm，间距8mm，平均厚度2.5mm，经过实验证实换热效果强于传统H型鳍片管。为节约资金，原主管路及阀门利旧。加装一路分流旁路与原分流旁路并列，管路φ273*9，材质为碳钢，两手动闸阀串联安装用平时处于全开状态。

四、改造后效果分析

改造后，600MW负荷下，深冷系统前后烟气温差25℃，凝结水温度从79℃上升至110℃，四个烟道平均差压235Pa，均优于设计值。经济效益主要体现在节煤和节水方面，大唐华东院试验结果显示，改造后可节约煤耗0.88g/KWh，脱硫水耗下降0.98吨/万度。

根据试验结果，煤耗降低0.88g/KWh，2020年入炉标煤单价615.08元/吨，计算节煤收益：630MW*5049h*0.88g/kWh*615.08元/吨=172.17万元/年，节水0.98吨/万度，计算节水收益：630MW*5049h*0.98吨/万度*2.2元/吨=68.58万元/年，合计取得经济效益172.17+68.58=240.75万元/年，投资回报周期474/240.75

≈1.97年。

五、结论语

根据在常用煤种褐煤、满负荷工况下，改造后深冷系统前后烟气温差25℃，凝结水温度从79℃上升至110℃，四个烟道平均差压235Pa，均优于设计值。依据目前运行数据，能够取得改造计划经济效益价。

在未来一段时间内，整体轧制型螺旋翅片管将在火力发电企业烟气深度冷却器系统中得到广泛的应用。

作者介绍：

周新杭，男，1987年1月生。东北电力大学硕士学位，主要从事600MW及1000MW火力发电机组锅炉方面工作。