200MW CFB空冷机组冷渣器余热利用经济性分析

200MW CFB 空冷机组冷渣器余热利用经济性分析引言山西耀光煤电有限责任公司原先所用的冷渣器选用青岛德施普机械公司产品#1 锅炉采用 6 台滚筒冷渣器，#2 锅炉采用 6 台管束冷# 器，单台设计出 20t/h，机组投产后，通过排渣试验，发现已安装冷渣器单台最大出力较小。虽然根据设计煤种可以满足排渣要求，但由于本工程燃烧煤种不固定，尤其在燃烧低热值、高灰份的煤种时，锅炉排渣量加大，冷渣器经常处于无备用运行状态。而且由于冷渣器的出力小，排渣量大，需要事排渣才能锅炉床压的稳定。机组投产后，通过对冷渣器导流板的改造，冷渣器最大出力可以达到 8t/h左右，但依然达不到额定出力，冷渣器长期处于无备用运行，一旦冷渣器简体有泄漏现象停运时就必须采取事故排渣的方式维持锅炉运行。由于现有冷渣器改为冷凝水后存在承压不足、冷渣器制作工艺差、泄漏量大、故障率高、冷却效果差等问题，为充分利用冷却水的热量，缓解闭式冷却塔的冷却压力，必须将现有冷渣器实行改造。为改善冷渣器的运行工况，同时回收利用灰渣的热量，将冷渣器的冷却水改为凝结水。加热后的凝结水回到低压加热器凝结水出口母管，进入汽水循环系统，灰渣热量可回收利用。本文以山西耀光煤电有限责任公司 200MWCFB 空冷机组采用的热量回收方案为例，并在此基础上提出不同的热量回收方案，对各方案进行经济性分析，提出最优的冷渣器排渣热量回收方案。1 机组概况及原始运行数据1.1 机组概况本电厂锅炉型号是 SG-705/13.7-M453，为超高压、自然循环、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、半露天布置、全钢构架的循环流化床汽包锅炉，由单炉膛、3 台高温绝热旋风分离器、3 台 U 型返料器，尾部对流烟道等组成；汽轮机型式为超高压、一次中间再热、双缸双排汽、单轴、单抽空冷凝汽式汽轮机；发电机型号 QFSN-200-2，冷却方式为水一氢一氢冷却。本电厂每台炉安装有 6 台滚筒式冷渣器，但因原先冷渣器排渣量过小，排渣温度较高，经常造成链斗输送机和斗式提升机故障，造成机组限出力运行，所以对#2 渣器进行了更换，并将更换后的四台冷渣器的冷却水由原先闭式水接带，更改为凝结水接带；更换后的冷渣器冷渣量为 18t/h，冷却水用量为 100-200t/h。本文就将对 #2 机组 4 台冷渣器冷却水改造后的经济性进行分析，并找出冷却水改造最优方案。1.2 原始数据原始数据如下表 1 所示。2 冷渣器排渣热量回收方案及分析艺流程与型煤配比选定2.1 冷渣器排渣热量回收方案2.1.1 方案 l 如图 1 所示，全部凝结水从六号低加出口引至冷渣器，在冷渣器吸热后返回五号低加入口，冷渣器与五号低加串联布置。方案 1 为厂里所采用的方案。2.1.2 方案 2 如图 2 所示，部分凝结水从六号低加出口引至冷渣器，在冷渣器吸热后返回五号低加出口，冷渣器与五低加并联布置。2.1.3 方案 3 如图 3 所示，凝结水从轴加出口引至冷渣器，在冷渣器吸热后返回六号低加入口，冷渣器与六号低加串联布置。2.2 各方案经济性分析依据 100%、75%、50%THA 低加设计数据，见图 4 所示：其中各单位：W 为 kg/h、P 为 kPa、H 为 kJ/kg、T 为。采用等效焓降法得到各种工况下的基础数据见表 2 所示。根据等效热焓降理论对 3 个方案进行经济性分析，从以上方案看出，3 个改造方案均为纯外部热量进入系统，因此可以得出 3 个方案的做工变化公式如下，计算结果详见表3、表 4 和表 5。从以上 3 个表的计算结果看出，方案 2 的节能效果最好。3 结论1)在冷渣器与#5 低加串联的热量回收方案基础上，提出了冷渣器与#5 低加并联和冷渣器与#6 低加串联的另外两个方案。2)采用等效热焓降法，对以上 3 个方案进行经济性分析，得出冷渣器与#5 低加并联为最佳方案。与现有方案相比，100%THA 工况下煤耗可以降低 0.