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蒸發管束的積灰影響垃圾焚燒發電廠的效率
來源:www.zynhw.com 發布時間:2020年03月27日
蒸發管束的積灰影響垃圾焚燒發電廠的效率:
積灰速度太快,過熱器溫度升高,蒸發量下降,排煙溫度升高,熱損失增加,廠用電增加,對係統影響很大。前期與後期運行參數的變化較大就說明了上述問題。鍋爐受熱麵不足是導致鍋爐蒸汽產量下降的主要原因。鍋爐產量降低,並造成鍋爐出力與汽輪機能力不匹配,致使整個蒸汽發電係統效率降低。
積灰問題的存在,影響餘熱鍋爐效率,導致裝置能耗升高,經濟效益下降。造成上述問題的主要原因:
1.光管的換熱係數相對較低,傳熱效果差;

2.受熱麵順列布置,設計意圖是減少積灰,為了加強傳熱,保護過熱器而把管束節距又設計的太小,這本身就是矛盾的,實際運行中由於垃圾所含灰分較多、管束節距小且受熱容易積灰,致使換熱更加的惡化。

垃圾焚燒發電廠

通過在該電廠的現場調查及與該電廠的技術人員交流發現,鍋爐係統的對流受熱麵中,蒸發器的積灰為嚴重。蒸發器是餘熱鍋爐重要的受熱麵,蒸發器起著保護過熱器,調節煙溫的重要作用。但在實際運行中普遍存在以下問題:因吹灰而帶來的管子破損,由於餘熱鍋爐具有大量的換熱管束,而煙氣中含有較多量的灰份,隨著運行時間的推移導致管子嚴重積灰,影響了傳熱及煙氣的流動。
為了提高鍋爐的熱效率,AGyayou建議取掉部分蒸發器換熱管,增大管子節距。改造前一級蒸發管束原設為錯列布置,結構如圖1所示,節距為110mm,管淨距為72mm,管子規格為Φ38×4.5,材質為20G,管排數為118排,每排3根管子。改造後的一級蒸發管束改為順列布置,結構如圖2所示,節距改為220mm,管淨距增至182mm,管排數減至59排。
經過計算,垃圾熱值為7000kJ/kg、工質進出口溫度不變的條件下,改造後一級蒸發管束進出口煙氣溫度由原來647℃/599℃變成647℃/628℃,一級蒸發管束的出口煙溫比原設計提高了29℃。主要原因有二:一是原設計的一級蒸發器管圈數為4圈,而現有的蒸發器管圈數為3圈,換熱麵積減少了1/4;二是本次改造使得蒸發器換熱麵積又減少了1/2。因此,相對於原設計,換熱麵積減少了5/8。
在高過進口蒸汽溫度不變的情況下,主蒸汽溫度由原來的400℃變為405℃。在實際運行中,AGyayou可以通過調節減溫水量來調節主蒸汽的溫度。因此,不會影響電廠的正常運行。
同時對受熱麵必須及時吹灰 , 保持受熱麵外壁清潔,還要軟化除氧水及蒸汽的品質, 防止出現汽水管道結垢現象。
2.一次風的分配
爐排麵的下部設有一次風室供應垃圾燃燒所需空氣並且對爐排片的進行冷卻,為了對垃圾起到良好的幹燥及助燃效果,一次風空氣進入焚燒爐之前,先通過蒸汽式空氣預熱器加熱到220℃,然後從爐排下部分段送風。垃圾在爐排上的燃燒分為三個階段:幹燥段、燃燒段、燃盡段。所研究垃圾發電廠每列爐排下布置有四個風室,分別對爐排的四個部分供應一次風。用一次風風量調節閥的開度控製每段風的風量。改造前的一次風管結構尺寸如圖3所示,經過風管的阻力計算AGyayou發現隻有5%~10%的風量進入一風室,對垃圾進行幹燥。而有接近70%的風量進入二風室,進入第三風室的占15%左右,進入第四風室的占10%左右。目前,風量調節板一直處於全開狀態,對風量起不到控製作用。考慮到垃圾含水量高、發熱值低的特點,幹燥段的風量遠遠沒有達到要求。在這種情況下垃圾得不到充分的幹燥,就在爐排的推動下進入燃燒段燃燒。由於含水量較高,垃圾不能得到充分的燃燒,會生成更多的一氧化碳,甚至會導致爐膛內充滿濃煙,增大不完全燃燒損失。另外,根據研究二噁英的生成與燃料在燃燒時產生CO量的多少有著密切的關係,因此AGyayou在設計時,考慮了足夠的過量空氣係數和特殊的一、二次風進風方式及合理配比,燃料的完全燃燒,盡量避免CO的生成。
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