搪瓷传热元件在600MWe机组空预器改造上的实践

在送风温度降低5℃、入口烟温不变的情况下， 空预器出口烟温平均降低11.54℃，根据朱国琪《发 电煤耗简化快速定量分析》中所述“排烟温度每 上升5℃，锅炉效率约下降0.30%，此时煤耗增加 0.9gce/kWh”，可知改造后排烟温度的降低可节约煤 耗至少约为1gce/kWh。
4 结论
(下转第41页)
热端：2.78DU，厚0.5mm，深1000mm，低 碳钢
中温端：2.78DU，厚0.5mm，深1000mm， 低碳钢
冷端： 2.78DU，厚0.8mm，深300mm，考 登钢 换热元件盒：
型号： Ⅲ型，可倒置 材料： 低碳钢 密封系统： 顶部扇形板： 固定式不可调 轴向弧形板： 固定式不可调 底部扇形板： 固定式不可调
-6.09987
7.0261
6.46458
22.1123
21引风机电流/A
22引风机电流/A
送风机平均值/A
一次风机平均值/A
修前数值（09.08.11）
170.4578
177.2407
102.9013
171.982
修后数值（09.11.10）
145.4633
153.7067
96.15596
149.0299
3.2 经济性对比
通过表3数值对比可知：在修后负荷比修前 负 荷 大 6 M We 的 情 况 下 ， 一 次 风 机 平 均 电 流 降 了 22.952A，送风机平均电流降6.745A，引风机平均 电流降24.264A，空预器烟气侧进出口平均温差 升高13.3℃，空预器出口平均烟温降低11.54℃。 即 6 0 0 M We 负 荷 下 三 大 风 机 平 均 每 天 比 修 前 节 电 15540kWh。
1.3 运行状况
岱海电厂#2炉于2006年1月21日投产使用至2009 年9月份，累计运行32400小时。2009年6月，运行 中的空气预热器差压逐渐增大，最大差压值接近 2kPa，引风机电流310A，接近满负荷数值，给机组 的安全稳定运行保夏季大负荷带来诸多不利因素。 照此运行下去，需对空气预热器进行水冲洗。目 前，国内广泛采用高压水冲洗方法对空预器积灰进 行清理，主要应用于停运机组，机组运行中对空预 器实施水冲洗还未有成功案例记录。
Hale Waihona Puke 第3期单志栩：搪瓷传热元件在600MWe机组空预器改造上的实践
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等）。因堵灰严重，改变过吹灰压力和疏水时间， 效果均不理想，且均是以牺牲换热元件寿命为代 价。因各电厂煤质、燃烧状况不同，所以空预堵 灰、腐蚀原因各异，目前从国内各电厂反应来看不 建议此种方式。
2.2.2 改变冷端换热元件波形 改变冷端换热元件波形主要是通过牺牲一定的 换热效率来加大烟气流通通道面积，从而防止堵灰 现象。目前有此种产品，但各电厂安装实例较少， 具体效果未有实际应用。 2.2.3 改变冷端换热元件材质 原冷端换热元件为考登钢材质，其特性为耐 磨，硬度适中，但相对粘灰、腐蚀无特殊措施。一 般均改为搪瓷换热元件，具体特性如下： (1) 具有超强的耐酸能力，在1%沸腾硫酸里试验 持续时间超过6mm厚碳钢板； (2) 耐磨能力强，使用寿命可达到8年以上； (3) 表面光滑，不容易积灰，易清洗； (4) 能适应各种吹灰器工作下的工况环境； (5) 换热效果与考登钢相同。 经过比对、调研，最终确定空气预热器冷端换 热元件更换为搪瓷传热元件。
岱海发电公司一期2号机组成功实现空预器在线 水冲洗，属国内火电机组科技创新活动首创，走在 了全国同行业机组技术创新领域的前沿，为今后技 术攻关活动的有效开展积累了丰富经验。
1.4 冷端传热元件主要问题
空气预热器冷端温度低于或接近酸露点时，硫 酸蒸汽就会在波形板受热面上凝结下来，并可能大 量粘灰，此种情况一般发生在冷端烟气侧，严重时 造成堵灰。此外烟气中水的含量较高，露点温度较 低，因此当空气预热器冷端温度低于或接近水露点 时便会凝结粘灰，此种情况一般发生在冷端一、二 次风侧。改造前空气预热器堵灰、腐蚀状况如图1、 图2所示。
在锅炉排烟温度低、空预器冷端腐蚀影响寿命的情况下提出了搪瓷传热元件改造的具体方案和节能效果。
【关键词】搪瓷传热元件；空气预热器；技术改造；节能减排
【中图分类号】 TK223.3+4
【文献标识码】 B
【文章编号】 1674-4586(2010)03-0033-03
0 引言
内蒙古岱海发电有限责任公司一期2×600MWe 机组锅炉空气预热器选用豪顿华工程有限责任公司 设计制造的32VNT2300型空气预热器。一期二号机 组于2006年1月21日投产，投产运行后出现了电流 高、空预器阻力大、吹灰次数增多等缺陷。在此期 间空气预热器运行电流为13A左右，空预器烟气侧设 计压降为1.109kPa，在实际运行过程中因燃煤Al2O3 含量较高，运行过程中易出现堵塞，最高压降曾达 到2.0kPa，历次停炉期间均对空气预热器进行高压水 冲洗，以降低空预器烟气侧压力。吹灰系统在堵塞 轻微情况下，每天吹扫6次，每次疏水20min，吹扫 50min，吹灰压力为1.03MPa，如堵塞情况加剧，最 高曾每天吹扫18次，吹灰压力为1.4MPa。
2.3 改造实施
每台空预器冷端传热元件共48分仓、8环，总计 384件。表2为更换前后各项参数理论对比：
表2 更换前后各项参数理论对比
波纹形式 换热元件高度/mm 烟气侧压降(换热元件清洁前提下)/Pa 烟气入口温度/℃ 烟气出口温度/℃ 单空预器换热元件重量/t
传热面积/m2
HS8e 300 1277 373
空气预热器堵灰、腐蚀，一般均发生在空气预 热器低温端，由于空气预热器腐蚀堵灰，造成锅炉 排烟温度升高，热风温度下降，风、烟系统阻力上 升，送风正压侧和吸风负压侧两压侧压差增大，增 加空气预热器漏风。严重时引风机无调节容量，致 使炉膛负压难以维持，影响到燃烧自动装置的投 入。
针对上述情况，经过长期调研，由于搪瓷传热 元件具有表面光滑、耐腐蚀、易冲洗等优点，从根 本上能够解决空气预热器低温段的腐蚀堵灰等问 题，延长空气预热器的使用寿命，从而降低锅炉的 运行成本，提高电厂的综合效益，最终确定#2炉空 气预热器冷端传热元件更换为搪瓷传热元件。
-1.8128
修后数值（09.11.10）
-0.7139
-1.6507
-0.7142
-1.6692
修前数值减修后数值
0.0182
-0.1024
-0.0117
-0.1436
22一次风机电流/A 171.2064 147.4145 23.7919
引风机平均值/A 173.8493 149.585 24.2643 温差/℃ 227.0309 240.3364 -13.3055 压差 1.07215 0.9459 0.12625
1 改造前空预器的状况
1.1 空气预热器设计参数
空预器设计型号：32VNT2300 换热元件传热总表面积(双侧，每台空预器)： 123316m2 空预器(本体)总重：约581吨 外壳高度：3125mm 运行环境：室内 燃料：准格尔烟煤 每台锅炉的空预器数目：2 气流布置：烟气向下，空气向上 旋转方向：烟气／二次风／一次风 换热元件：
修前数值减修后数值
24.9945
23.534
6.74534
22.9521
21空预器入口烟温/℃ 21空预器出口烟温/℃ 22空预器入口烟温/℃ 22空预器出口烟温/℃
修前数值（09.08.11）
354.9598526
127.28264
356.2883
129.9038
修后数值（09.11.10）
358.0139
1.2 锅炉的主要设计技术参数
锅炉主要设计技术参数如表1所示。
表1 锅炉主要设计技术参数
项目
锅
过热蒸汽流量
炉 规
过热器出口蒸汽压力
范
过热器出口蒸汽温度
单位 t/h MPa ℃
VWO 2028 17.5 541
THA 1754.8 17.28
541
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电力技术
第 19 卷
项目
再热蒸汽流量
锅
再热器进口蒸汽压力
122.5/117.2 49.6 8415
HS7 300 1282 373 122.9/117.6 51.8 8042
3 经济性对比
3.1 空预器运行情况
岱海发电有限责任公司21#、22#空气预热器冷端 传热元件更换为搪瓷传热元件及密封片更换调整完毕 后，利用厂级监控系统以每6s时间间隔统计检修前后 580MWe以上负荷引风机电流、送风机电流、一次风 机电流、空预器烟气侧进出口烟温差值、空预器烟气 侧进出口压力差值，检修前统计729次数值，检修后 统计1608次数值，平均值如表3所示。
经过反复调研、论证且采集了大量现场试验数 据，这为实施空预器在线水冲洗提供可靠保证。试 验初期，各级生产技术人员克服了机组在运行中的 诸多不利因素，如：空预器受热面可能由于冲洗水 冷却导致金属变形，引起动静部分摩擦，空预器电 流增大，通流阻力加大甚至卡死，炉膛压力摆动， 燃烧恶化，引风机发生喘振、排烟温度降低引起空 预器烟气端低温腐蚀和电除尘电极板腐蚀等。实施 过程中，公司各生产部门密切配合，制定相关的空 预器在线水冲洗组织、技术措施，在确保安全的前 提下，维持机组负荷不超过500MWe，采用高压力低 流量的方式，高压水喷入空预器冲刷受热面，最大 限度地清理空预器蓄热板堵灰问题，兼顾排烟温度 在合理范围。运行值班人员加强对设备的巡检力度 和DCS画面的监视，设备部点检员和蓝巢维护人员 24小时值守现场，有效地保证了冲洗工作的顺利进 行，成功实现了对一期2号机组空气预热器在线水冲 洗，机组600MWe负荷时空预器出口差压由冲洗前的 1.8~1.9kPa降至冲洗后的1.1~1.2kPa，引风机电流由 310A降至290A，送风机电流由104A降至98A，极大 地提高了机组设备的安全、可靠性水平。
117.2586
358.2792
118.3617
修前数值减修后数值
-3.0540474
10.02404
-1.9909
11.5421
21空预器入口压力/kPa 2空预器出口压力/kPa 22空预器入口压力/kPa 22空预器出口压力/kPa
修前数值（09.08.11）
-0.6957
-1.7531
-0.7259
表3 空预器节能数据统计归纳表
机组负荷/MW
21送风机电流/A
22送风机电流/A
21一次风机电流/A
修前数值（09.08.11）
593.85533
104.3446
101.458
172.7577
修后数值（09.11.10）
599.9552
97.3185
94.99342
150.6454
修前数值减修后数值
第3期
吴旭，等：基于普通异步发电机的恒速风电机组模型与并网分析
[18] 樊艳芳，晁勤.风力异步发电机的建模与仿真[J].计算机 仿真，2002，22(5):56-58.
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Model on Constant Speed Wind Turbine Based on Common Asynchronous Generator and its Interconnection with Power Grid
第 19 卷 第 3 期 2010 年 2 月
电力技术 Electric Power Technology
Vol.19 No.3 Feb.2 0 1 0
搪瓷传热元件在６００ＭＷｅ机组空预器改造上的实践
单志栩 （北京京能国际能源股份有限公司，北京 100022）
【摘 要】讨论了600MWe机组空预器运行状况下降低烟气侧压差的措施，介绍了在线水冲洗预热器的可行性；
炉
再热器出口蒸汽压力
规
再热器进口蒸汽温度
范
再热器出口蒸汽温度
给水温度
热
锅炉保证热效率（低位）
平
排烟温度（未修正）
衡
燃料消耗量
单位 t/h MPa MPa ℃ ℃ ℃ ﹪ ℃ t/h
VWO 1678 3.833 3.667 324 541 280 93.83 120 312.8
THA 1466.7
3.35 3.198 310 541 271 94.15 118 277.4
2 改造范围
2.1 处理方法 目前国内各电厂、各厂家针对空预冷端换热元 件腐蚀、堵灰一般采取以下几种方法： (1) 更换冷端考登钢换热元件为搪瓷换热元件； (2) 改变吹灰方式； (3) 改变冷端换热元件波形； (4) 改变冷端换热元件材质。 2.2 改造方案 2.2.1 改变吹灰方式 一般来说，改变吹灰方式包括改变吹灰频次、 压力、顺序等及形式改变（例如加装声波吹扫