2.提高垃圾焚烧发电厂锅炉热效率的措施
针对前面分析的影响锅炉热效率的因素,结合实际运行中取得的经验与存在的问题,共同探讨出了如下的解决办法。
2.1蒸发管束的积灰
积灰速度太快,过热器温度升高,蒸发量下降,排烟温度升高,热损失增加,厂用电增加,对系统影响很大。前期与后期运行参数的变化较大就说明了上述问题。锅炉受热面不足是导致锅炉蒸汽产量下降的主要原因。锅炉产量降低,并造成锅炉出力与汽轮机能力不匹配,致使整个蒸汽发电系统效率降低。
积灰问题的存在,影响余热锅炉效率,导致装置能耗升高,经济效益下降。造成上述问题的主要原因:
一是光管的换热系数相对较低,传热效果差;
二是受热面顺列布置,设计意图是减少积灰,为了加强传热,保护过热器而把管束节距又设计的太小,这本身就是矛盾的,实际运行中由于垃圾所含灰分较多、管束节距小且受热容易积灰,致使换热更加的恶化。
通过在该电厂的现场调查及与该电厂的技术人员交流发现,锅炉系统的对流受热面中,蒸发器的积灰最为严重。蒸发器是余热锅炉重要的受热面,蒸发器起着保护过热器,调节烟温的重要作用。但在实际运行中普遍存在以下问题:因吹灰而带来的管子破损,由于余热锅炉具有大量的换热管束,而烟气中含有较多量的灰份,随着运行时间的推移导致管子严重积灰,影响了传热及烟气的流动。
为了提高锅炉的热效率,我们建议取掉部分蒸发器换热管,增大管子节距。改造前一级蒸发管束原设为错列布置,结构如图1所示,节距为110mm,管净距为72mm,管子规格为Φ38×4.5,材质为20G,管排数为118排,每排3根管子。改造后的一级蒸发管束改为顺列布置,结构如图2所示,节距改为220mm,管净距增至182mm,管排数减至59排。
经过计算,垃圾热值为7000kJ/kg、工质进出口温度不变的条件下,改造后一级蒸发管束进出口烟气温度由原来647℃/599℃变成647℃/628℃,一级蒸发管束的出口烟温比原设计提高了29℃。主要原因有二:一是原设计的一级蒸发器管圈数为4圈,而现有的蒸发器管圈数为3圈,换热面积减少了1/4;二是本次改造使得蒸发器换热面积又减少了1/2。因此,相对于原设计,换热面积减少了5/8。
在高过进口蒸汽温度不变的情况下,主蒸汽温度由原来的400℃变为405℃。在实际运行中,我们可以通过调节减温水量来调节主蒸汽的温度。因此,不会影响电厂的正常运行。
同时对受热面必须及时吹灰,保持受热面外壁清洁,还要保证软化除氧水及蒸汽的品质,防止出现汽水管道结垢现象。