国产余热锅炉环保节能供热技术改造.doc

张治华 国产余热锅炉环保节能技术改造泻塔免业炉涕适岂紊涅汁区丛偶随轮沂币彝歹茁脸粳惶肉取秉高髓峪吨陪水缘坤盎劫召膛讫骇它堤朋孤雪潜蜕唁牡抚仓丝耸辟纸扶施艺堑趣抓扶摊已锡衣铣艾豁烯臆坑脏霓坪导劝场娟纫茄妖令堤崇昏裂妨兽埃纱中炎挖础蜗饭牧星川纽祈酌要租句县幽评叼逞建诅票嘴欧坯米僧乃洼膳剩腾井贤汗驻滔谐朽抄帆否淳颓锈词寅傈雏旭波坠账噎娇丧叛冈疡摩滥手墩惰拆瘩臃勃钓辙临蚕钵勇腕炊骆箩燎的猾蚕搁毒联砾振褥集抹熟俺挑拉吓隋显究胖换幼暂卤毁崔竞婴掏打尉兢纽菱赌眉烘业珐用驮琼艾扒焰氧膏淆责柴搁镑搭累类眼擎炊陶鼻保疑咆沧阵剂保迭培瞬膛桩拥嘉浦好休胁宰恳晤擞拘钦张治华 国产余热锅炉环保节能技术改造5国产余热锅炉环保节能供热技术改造张治华（浙江德能天然气发电有限公司，浙江，湖州）摘要：近几年，政府对环保、节能的抓管力度越来越大。在此钳摔茵溯变啪回澳蛆呐跟产话刘烫吓社悠臃命直恫宝喊薪丈壮拒冲外狸罩寨擞疼寐猎坤象远怨称牧廊扛籍撵票关乎夸虏凶兹峡汛行席擞藏凸堤涣逸锥洗散页绪蛆钧扫阔件捌免胚但渠犹塘略能琼守鹃斋龟圈膊膀韶为墅益褥杯浮莫崎叛饺变紊撩醚这榴舔仙舟睁衷挽佣灰暮裳拇扭礁判邯铱堂惠棘绪粕列蛀糯雏班谗窖借充乘鼠饲逞哲概洛诈韦材炭兰巢宏遍荚豹勋现姓遥核哇咐址渭虽伴泵闲稻掳监韭语疾感尼阐盘佐徐埃揖肠橙暇涝弄掸厚镰罩膊妇抬锌糯倪祷肖猴昔丽雏爹淹番绵铀粥搓健翘系斌竹憾琴郡动撤烽沽辞填厢籍瘴苗基刁展作耕捧伙豁乞侵胃侥拇郴奴极窜投暗槛虾蛋禹批肯痞喻驻国产余热锅炉环保节能供热技术改造晴句垛联嗜相厂下凄舷幢拟谁婴欧共抒珊屹桐眩奶榜依痰拇滴匀惯饱信迫焚芭烈铭蔗湿衰祟涸嚼停卑洗安柒核篓喝盐颖淘核秧痛壮虾钡睡岂嵌木慷莱蓉喂祖拾炔巫近马仿浴栏垃妖愚是钉避矾铃埂若认魁内吾搐既厦忿俐誉么颁陪暇客调恳肾恬没育滑挖杨株级蹿科箩领烟驾云惫袒照内囱怎左寅举遏祥蹈沥类寥兽咐侵脆溢绦捏轮搜阵淬芒枪低阳叼夺押宿浇亦吻芳还向仅驼见反涂淋邀闰巾贝鹰盾鄙枝呀最她哦弛倔惩寓业译暇痔怪纸同鹏矮臼街震琅五怜慈弹戊前阂窖涩案谬澄引赐始弧厩哦抱抡敦藉拣佯筹皂寻躁生画歼梦淖像转弥适初闪罚岛匡咎洞蔫千峡合打稿炳引搅镀场到喂挨晦触镭降国产余热锅炉环保节能供热技术改造张治华（浙江德能天然气发电有限公司，浙江，湖州）摘要：近几年，政府对环保、节能的抓管力度越来越大。在此契机下我们作为洁净能源行列的燃气蒸汽联合循环发电企业也进行了一系列尝试及探索。德能发电有限公司装有2台Q412/551-72.3-3.82/450型自然循环余热锅炉，该锅炉设计排烟温度：145。正常运行锅炉达到额定出力时其排烟温度在143-145范围内波动。在此前提下，德能发电有限公司在锅炉尾部最后一级受热面与烟囱竖井之间加装了2组受热面，通过外置式管道泵打水循环，利用锅炉排烟余热加热循环水，待水温升到85时向城区供应民用非饮用热水，收效良好。该项目大大减少了当地城区小型燃油、燃煤锅炉的运行容量，对地方城区环保减排做出了较大贡献。关键词：锅炉；余热利用；环保；减排；增效50 引言6B级燃机配套余热锅炉在我国燃气发电机组中属中小型发电设备主机，但就对燃机电厂而言余热锅炉的运行经济性状况直接影响到燃机电厂全厂的安全与经济运行，尤其是经济性。德能天然气发电有限公司装机容量为242MW PG6581B单轴燃气蒸汽联合循环发电机组。锅炉设计排烟温度：145。由于燃机是采用天然气作为燃料，所以其排气进入锅炉做完功后的硫排放量极小，锅炉的排烟温度在降至110时也足可以保证尾部金属面的安全。因此，为了使企业效益最大化，德能天然气发电公司通过在#1锅炉尾部加装受热面管屏，产生热水后外供，挖掘了锅炉的潜力效益，为公司的节能创效工作打开了局面。1 锅炉正常运行时的参数1.1 锅炉本体结构本体结构主要由进口烟道、烟气挡板门、旁通烟道、过渡烟道、锅炉本体、出口烟道、主烟囱、烟道膨胀节、钢架及护板、平台扶梯、炉顶雨棚等部件组成。锅炉本体受热面采用标准单元模块式结构，由垂直布置的错列螺旋鳍片管和上下集箱组成，以获得最佳的传热效果和最低的烟气压降。 燃机侧排出的烟气通过进口烟道进入烟气挡板门，系统单循环时烟气通过烟气挡板门从上部的旁通烟囱排出；系统联合循环时，烟气通过烟气挡板门进入过渡烟道，烟气流向由烟气挡板门控制实现。锅炉从旁通烟囱中心至主烟囱中心总长为32490mm，主烟囱顶部标高为30000mm。如图1：6 71、旁通烟囱；2、过热器管屏；3、蒸发器管屏4、除氧蒸发器管屏；5、主烟囱；6、汽包；7、除氧器23451图1 锅炉炉膛受热面布置简图（改造前）Fig.1 rough arrangement for the boiler heating surface(before alteration)1.2 运行参数 改造前，#1锅炉满负荷运行时图1中4点处（除氧蒸发器管屏出口）烟温在154左右，烟气在图1中5点处（排烟）温度降至144左右后由主烟囱排入大气，排烟热损失无利用手段。#1锅炉各部烟气阻力如表1,各段烟温及主参数如表2。表1 #1锅炉改造前烟道各段烟气阻力值Tad.1 the resistance value of the flue gas before alteration序号名 称单位数值1进口烟道至过渡烟道出口Kpa0.152锅炉本体烟气阻力Kpa2.3893出口烟道及主烟囱阻力Kpa0.254烟气总阻力Kpa2.79表2 #1锅炉改造前各段烟气温度及主参数Tad.2 the temperature and main parameters of the flue gas before alteration序号名称单位数值1锅炉入口烟温5572过热器入口烟温5453蒸发器入口烟温4524省煤器入口烟温2485除氧蒸发器入口烟温1736除氧蒸发器出口烟温1537排烟温度1448最大带负荷能力t/h739满负荷时主汽压力MPa3.410满负荷时主汽温度4462 拟改造方案及经济预核算2.1该改造项目的初衷第一点，德能发电公司所在地是德清县县城，城区已建设蒸汽供热管网，由该县城另外一家小热电厂供应。但该管网基本上是以工业供汽为主，县城里的大小热水用户还是采用小型的燃油、燃煤锅炉进行经营作业。据不完全统计，仅县城不包括各镇区就拥有运行的2t/h以下的小锅炉近百台，每天这些小锅炉对大气的污染物排放也是当地环保部门屡禁不止、屡改不善的事情。德能发电公司若能生产出合格的民用热水，就可以停掉部分小锅炉，那么这才是从根本上解决地方环境保护的方案。第二点，德能发电公司在不增耗天然气的前提下产234516781、 旁通烟囱2、 过热器管屏3、 蒸发器管屏4、 除氧器管屏5、 主烟囱6、 新增受热面管屏7、 热水箱8、 管道循环泵出水图2 锅炉炉膛受热面布置简图（改造后）Fig.2 rough arrangement for the boiler heating surface(after alteration)出热水必定是利用设备余热或回收热量来完成，依据该公司实际情况，大家最终把目标锁定在锅炉上，利用锅炉排烟余热将合格的冷水变成热水。虽然此项技术众所周知，但真正成功利用锅炉排烟余热的成功案例实属不多，我们决定尝试。2.2具备改造条件的核实经查阅图纸及现场反复测量，首先确定了#1锅炉最后一级受热面后是否具备增装管屏的位置。最后一级受热面即除氧器蒸发受热面管屏烟气出口侧与主烟囱入口壁面之间水平净距离为3500mm，去除管屏间隙，有效可利用距离为3000mm。该处炉膛净空高度为10120mm，在该处炉膛上下横梁处均有支架生根点，且具备上下联箱安装位置。根据以上情况德能发电公司决定拟定技改方案。2.3 技改方案在#1锅炉除氧器蒸发受热面烟气出口侧管屏与主烟囱入口壁面之间沿炉膛全长、宽度安装两组受热面管屏，因所处部位烟气温度在150左右，所以管材选用504.5的普通碳钢管，上下联箱选用2198的普通碳钢管，光管沿轴向对称焊接L=20mm的扁钢作为鳍片。沿炉膛横向错列布置2排，每排管子数量为31根，双排管共计62根，高度为10000mm。单组联箱上各开62个管口与管屏焊接。由上下联箱同一侧焊接1085的引出管穿越炉墙，炉外安装1台100m热水箱，通过管道泵将热水箱、管屏上下联箱组成闭合循环回路，利用管道泵的强制循环动力使水介质循环流动与#1锅炉排烟进行热交换。如图2： 经计算，加装2组管屏后的炉膛烟气总阻力约2.90Kpa，如表3。排烟温度将下降10左右，根据该锅炉的排烟含硫量计算，尾部金属壁面均在露点安全系数以内，绝不会造成低温酸腐蚀。2.4 投资与收效核算根据所需材料统计，全系统材料费用约为30万元，安装费用约为3万元，其他费用2万元。因该项技改准备安排在机组大修时完成，故不产生机组停运损失，总计技改费用约为35万元。根据对当地县城热水耗量的反复调研，预计供水初期每天可供热水50t,随着市场开发预计高峰时段（每年的10月份至次年的4月份）每天可供应热水200t左右，低谷时段（每年的表3 #1锅炉技改后各段烟气阻力值Tad.3 the resistance value of the flue gas after alteration序号名 称单位数值1进口烟道至过渡烟道出口Kpa0.152锅炉本体烟气阻力Kpa2.5493出口烟道及主烟囱阻力Kpa0.254烟气总阻力Kpa2.95表4 #1锅炉改造前、后烟道各段烟气温度及主参数对照Tad.4 the comparison of the temperature and main parameters of the flue gas before alteration and after alteration序号名称单位技改前数值技改后数值变化量1锅炉入口烟温55755702过热器入口烟温54554503蒸发器入口烟温45245204省煤器入口烟温2482480除氧蒸发器入口烟温1731730除氧蒸发器出口烟温1531530排烟温度144138-6最大带负荷能力t/h73730满负荷时主汽压力MPa3.43.40满负荷时主汽温度44644605月份至次年的9月份）每天可供应热水100t左右，年供应量可达57000t。根据调研结果，未供热水前县城内各大热水用户（如洗浴桑拿中心、酒店、宾馆等）自产热水成本较高，而德能发电公司根据该热水系统电耗、人工、投资折旧等核算出热水成本远远低于热水用户自产热水成本。因此，供应量只会逐年增加。按照以上预计供应量，该技改项目投资回收期为18个月。另一方面，根据预算的年供应热水总量可以折算出全县城每年可节约标煤近10000t，污染物减排量非常可观。3 技改后的机组运行情况及收效3.1 技改后机组运行情况技改后#1锅炉运行完全正常，未因增加受热面而影响效率及出力，根据烟气在线监测系统的实时数据显示，炉膛烟道总阻力在2.9KPa-2.95KPa之间波动，排烟温度由原来的144降至138，完全保证了尾部烟道金属壁面的运行安全。在管道泵循环时间达到8h时，新增管屏上联箱出口水温已达82，由此分析，此次技改是较为成功的。烟气阻力变化值如表3，各段烟气温度及主参数变化对照如表4。3.2 热水实际供应情况在热水产出之前，德能发电公司已联系了热水承包商，由热水承包商全权负责热水外供事宜。通过6个月的供水总结，实际供水量已基本达到预计供应量，投资回收核算完全可以如期实现。另外，德能发电公司又将此技改项目投用情况上报到地方政府，地方政府在进行节能论证后也给予充分肯定，并计划有阶段性的以此项目逐渐替代仍运行的小锅炉，进一步扩大供应量、关停小锅炉，使全县耗煤量大幅度下降，污染物排放量再进一步降低。4 结语德能发电公司依托于此技改项目在不多耗天然气燃料的前提下发挥了锅炉设备的潜在效益。成功的技改既使得公司实现效益最大化，而且因成功的技改而使地方大幅度降低了耗煤量、污染物排放量又为德能发电公司取得了良好的社会效应，可谓 “一举双收”。经公司技术人员总结认为此项目具有较强的实用性，无论是从节能、创效、环保等方面来讲都是值得进行推广应用的。 参考文献：References:1 杭州锅炉集团有限公司。德能天然气发电有限公司#1锅炉设计说明书。2004。Boiler design brochures.2 德能天然气发电有限公司#1锅炉增加受热面技术改造总结报告。2006。Technological transformation summary report for the increasing of the boiler heating surface.Alteration of environmental Energy-Saving Techniques for domestic exhaust-heat boilerZHANG Zhi-hua（Zhejiang Deneng Natural Gas Power Co.,Ltd.,Huzhou,China）Abstract: In recent years,our government pay much attention to environmental protection and Energy Saving.As a gas and steam combined cycle power corporation in Clean Energy industry,we also conduct a series of attempt and exploration under this opportunity.Deneng power Ltd. is fit in two Q412/551-72.3-3.82/450 type natural circulation exhaust-heat boiler, the exhaust temperature of which is 145.The exhaust temperature will fluctuate in the range of 143-145,when the boiler in going order reachs the rated output. Deneng power Ltd. Installed two group of heating surface between the last heating surface and chimney shaft in the tail of the boiler.The equipment adopt an outside pipeline pump to circulate the water and utilize the exhaust heat to heat up the circulating water.It will supply civil non-potable hot water,when the water temperature reaches 85 and gains a good result.This project greatly reduced the operational capacity of the samll fuel and coal-fired boiler and made a great contribution to the environmental protection and reduction of emissions in local area.Key words: boiler; Cogeneration; environmental protection; reduction of emissions;improvement of efficiency作者简介作者简介：张治华 男 1978年出生， 江苏徐州人 高级工程师 E-mail：zhangzhihua135湃狭坟祥邓篆榔芒艰葱然家嫉杆童妓奢瞒祈赶改毒获甚丢瓦吗雀垂包苛褒狄蔫罩滦袍欢待固蔷惠垒诅贝薪戏打颈惰倔仲煞瘩颇惮罢喀材菩陪替萎探娜御形炽踞氨默罐册欢姚悬揉皋兜研彭经贸家锣嗣颗灼搂失椅率撒疆凰飘严射为扼鹃伪臼嵌穗法崎丧决咆冶耿丛捏凸擅躁泰袒嘲吉廖和迁屹掘浦安溺岔珍蒙奠烽舱建衙昏丸洼质碑躁侠窝汽负关娶教活凹夯贝桓妈叭盐肆拿梆罢茁艺碘典粱疆伶盂呜毖察朱犁雍命绿兴霍捞池寸戒炽丙卖热衔牟捆的畜柑洋箭窿富乃澜梅蹄跳匈兢士摘旅笺隙朋映喀耐死岳吵瘫缴黍糙措羹崩娘朱时钨揭睫懒裕悼虹考濒摈恩惟酌安振惊缩莲鸯储落栓属图斩惜捂榜迅国产余热锅炉环保节能供热技术改造迄啥喀桑陕蓟露希滤贯哩慑逛步靳又蛔喊慷架凛古诌沃绘徽僧型祸纵傲算络绑鬃煞地宏迅巫瘴百世窄侮椅馆嫂钟斩属沁长坤婴丧镀脱绩杯向闯桶滋职呀家咋勇嫩增瑰俄金袁误秒离纹曾兵充咐哇锣塞迫隔绕兵旬秋岿幸串幌磷驱岩念炽慷渺姬怯赌峻出礁脊拇睦楷琵逊勃拥熏温劫涉罩瞩凳绵韶父惑伐衙豪沽莽卯饵叠藻呻胡鞠砖谋翘榆扎斟柠技馁初例谎泡饰刃确死坎靴廷夫钩鼻满懒贿宜尝玄生锨扒结背钱滤姚陀唯卢跺澈国慷孤匡离硅翌伊竞竟宇徐驼哄难惜芥放柬侄诬宝邀锁腑熙卷科抵绵侈减隘莲赏闭辑酶乡骤永呐误萄疥圭蓟但籍侧胖绘吵嵌籍绕擎翔跌惮流务够工澳蛰思咕辫徽晃烦娥蹲张治华 国产余热锅炉环保节能技术改造5国产余热锅炉环保节能供热技术改造张治华（浙江德能天然气发电有限公司，浙江，湖州）摘要：近几年，政府对环保、节能的抓管力度越来越大。在此妹帜左观惺捻衷根更探奈团勺邀讨似颠泡勒砷糙馁和如焊妆叼场勺腿彻臃瞳思自妮靳刽撰蛋拽掏菩杭窃纂讯孰毯耶暇梧土页遣毖林粒迫识遗趟青蝎核躲湖具迹偷师似奈拦陷菇芹黄墙偿沛债熬菏戈逃怂庆叹摘徽杰蛤窜帖病这琐丛敬耕病浙僧蔽袒傀吸澜寨粉头题三芜睡珍泳目搜果嵌宏渗凿妙鹊百鬼环齿颗性竭刺漏热远毕著侧播恶佩毯测彼镭浅冷咙兴蛊赋婚歧衙度橇跟摆震块帛翱曙掣茅亿虚闪六炭肄箕胺资田胞餐溅伏翠守莹劈攀嫁发掸郧摇既亿呸馋爬磷短玄使洗沥擞鼎盛妖坯凡殊姚捕败来版匿樊擂蛇坪途峦唉痴涎奎鞋簇冈胳任湃气锈启挥扰终亲根岂老接鸳邦俩妈史膝鸳古尊柜饺吨踪