项目案例简介:
大唐鸡西热电有限责任公司2×125MW机组配套锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG-420/13.7-YM3型超高压、自然循环、一次再热、平衡通风、固态排渣燃煤锅炉,烟气脱硝系统采用SNCR工艺,入口NOX排放值≤480 mg/Nm3 (以NO2计),出口 NOX排放值≤180mg/Nm3,设计脱硝效率>45%,脱硝剂为尿素,运行中投入SNCR控制出口NOX值≤180 mg/Nm3。但由于SNCR为炉膛内脱硝,因受炉膛燃烧波动,造成排放NOX波动较大,为保证NOX排放浓度达标,运行中需要机组保持较高的脱硝效率,使氨逃逸就会偏高,造成锅炉低温段空气预热器堵塞,加大预热器磨损,漏风率增大,使送引风机的电耗增大,严重时扰动炉膛负压及燃烧工况,威胁机组的安全稳定运行。机组脱硝改造运行后曾出现锅炉甲侧一次热风风温从298℃降至256℃,排烟温度从138℃降至105℃,引风机电流由25A左右逐渐升至52A左右,为保证安全运行,将引风机由变频转为工频运行方式,同时出现引风机振动较大,导致引风机入口烟道出现振动较大。经过检查,低温段空气预热器堵灰严重,被迫停机抢修。
锅炉脱硝装置能脱除烟气的大部分氮氧化物,同时也生成一定量的副产品NH4HSO4。SNCR脱硝反应产物中NH4HSO4在温度146-207℃区域开始凝聚成液态,黏附在固体表面上,并吸附烟气中的飞灰。当烟气温度低于146℃时,NH4HSO4固化在固体表面。常规的低温段管式空气预热器壁温介于135℃至180℃的范围内,属于易粘结积灰区间。当烟气流动到低温空气预热器出口管壁时,烟气中的硫酸氢铵开始凝结,黏附在烟气出口管段部位,并吸附烟气中的飞灰,使低温空气预热器管壁下管口管段积灰,从而导致管壁间的流通间隙减小,空气预热器阻力增大,机组无法正常运行。
选送单位:大唐鸡西热电有限责任公司
项目名称和内容
项目名称:煤粉锅炉防堵干烧技术研究与应用
项目主要科技内容:
低温预热器分仓改造;
高温烟气直接加热;消除堵塞和积灰;调节方式灵活;机组长周期运行。
改造总体目标
机组增容≥50MW;机组供电煤耗降低3~5g/kwh;机组厂用电率下降至≤3.5%。
主要创新点概述
1、低温预热器分仓改造:将低温空气预热器的冷风进口管箱进行多分仓改造,为实现空气预热器管箱两侧空气通道风量可调,对甲乙两侧联络风道处加装12个气动挡板风门。机组正常运行时气动挡板风门为开启状态,当气动挡板风门关闭时,通过调整进入冷风的风量来改变对应空气预热器分仓的烟气温度,可提高单组或单侧空气预热器的管壁温度。
2、高温烟气直接加热,消除堵塞和积灰:利用锅炉高温段空气预热器出口烟气大于200℃以上的热烟气,通过多分仓调整冷风进风量,使空气预热器加热分仓内的烟气温度达到200℃以上,高于硫酸氢铵的分解温度,可将沉积的硫酸氢铵有效分解气化,分解的硫酸氢铵被热烟气带走,即可实现空气预热器防止硫酸氢胺积聚堵灰的目的,从根本上解决空气预热器积灰,同时,减轻了空气预热器硫酸氢铵腐蚀,延长空气预热器的使用寿命。
3、调节方式灵活:可进行单侧门调节、双侧门调节、多个侧门调节、一侧风道风门调节等诸多调节方式运行,进行自动运行,无需调节。
4、机组长周期运行:两台机组锅炉干烧系统投入运行,运行期间实现锅炉低温预热器12组空气预热器连续干烧,每个管箱干烧半小时,改造后实现机组连续运行438天和432天长周期运行周期,保证空气预热器长期稳定运行,提高机组运行安全性和经济性。
5、投资少,见效快:利用低温预热器空间改造,不存在拆除设备方式,改造设备简单,一台炉投资费用21万元,安装工期10天,具有投资少、工期短、见效快、无检修等诸多优点。
应用情况及可推广前景简述
通过对两台煤粉锅炉的防堵干烧技术应用,处于稳定高效状态运行,有效解决了低温段空气预热器结垢堵灰问题,取得较好的效果,机组运行安全性大大提升,延长了检修周期,带来巨大的间接效益和安全收益。该技术的应用为超低排放运行中的锅炉,提供了一个较为可行的防止空气预热器堵灰的方法,该技术对现有系统改造简单、操作方便、投资少、工期短等优点,具有较高的推广应用价值。
经济效益及社会效益情况
经济效益:
按非计划停运时间按 48小时计划、机组平均负荷率 60%计算三项损失为
(1)非停后的少发电量及经济损失
125000KW/小时×60%×48小时×边界利润 0.1 元/kWh=36万元。
(2)两个细则的考核
按东北电网两个细则规定,机组发生跳闸,按机组容量每万千瓦时扣 8分。
12.5万千瓦时×8分/万千瓦时*1000元/分=10万元。
(3)机组启动耗费+抢修费用
估算机组每次停运后启动加上检修费用 14万计算。
合计:36+10+14=60万元
送引风机电流升高合计约50A、电压6000V、按发电成本0.35元/kWh计算,运行时间720小时,电量损失金额:6000×50×10-3kw×720h×0.35元/度=75600元。60+7.56=67.56万元
投资21.32万元,每年可避免损失67.56万元,3个月回收资金,避免了每年进行维修和抢修各项费用。
社会效益:两台机组锅炉每年冬季担负着市区30%面积长达7个月供热任务,是重要社会民生问题,机组冬季停备检修会极大影响市区供热温度,会造成社会影响力较差,通过对两台煤粉锅炉的防堵干烧技术应用后,锅炉处于稳定高效状态运行,有效解决了低温段空气预热器结垢堵灰问题,取得较好的效果,保证了机组安全长周期稳定运行的目标,有效地保障了市区冬季供热的安全和供热温度,延长了检修周期,带来巨大的间接效益和安全收益,产生社会效益是不可估量的。
项目案例获专利及奖励情况
中国电力市场协会火电企业超低排放及节能改造科技成果二等奖
黑龙江省百万职工“五小”创新竞赛二等奖
黑龙江发电公司第四届职工创新创效大赛三等奖
公司科技创新成果一等奖
选送单位简介:
大唐鸡西热电有限责任公司目前拥有125兆瓦机组两台,总装机容量为250兆瓦。HG—420/13.7—YM3型锅炉为哈尔滨锅炉厂制造的超高压、自然循环煤粉炉。为单炉膛、一次再热、平衡通风、固态排渣,与哈尔滨汽轮机厂生产的C100/N125—13.24/535/535/0.245型汽轮机配套,两台机组烟气系统实施脱硝改造工程。