省煤器扩展受热面结构型式的研究
摘要:通过对国内外省煤器改造情况的分析, 比较了光管、膜式、肋片、鳍片省煤器的传热特性、 积灰磨损情况。对锅炉省煤器技术改造和设计制 造提出了原則性建议c 关键词:省煤器;结构型式;受热面 中图分类号:TK224.9 文献标识码:A
国外研究概况
国外一些火电厂在解决锅炉尾部受热面结渣 积灰、磨损等方面进行了一系列的实验研究,其经 验和做法可供我们参考。
美国在60年代初,电厂锅炉采用了 ABB燃烧 工程公司(ABB.CE)设计的膜式省煤器,省煤器管 错列布置。后来又设计了螺旋肋片省煤器,其单位 直线长度的受热面面积是膜式省煤器的两倍,因而 可大大改善省煤器的布置和运行状况。到70年代 中期,由于能源危机,一些火电厂燃用劣质煤的数 量增加,导致了膜式省煤器和摞旋肋片省煤器的飞 灰堵塞和肋片表面的磨蚀)因此,顺列布置的光管 式省煤器曾一度被优先选用,虽然该型省煤器不堵 灰,但占用空间大,布置困难。如佐治亚电力公司 的鲍温电广、轳机组采用错列布置的螺旋肋片 管省煤器运行没几年,其上部省煤器的前三排管束 发现堵灰,一些管还有磨损、腐蚀现象。分析认为 主要原因是烟道断面设计不当,造成大部分烟灰被 烟气带向省煤器后部,加之烟速过高,因而引起管 子的严重磨损。又如纳瓦霍电厂的三台锅炉也用 的是错列布置的螺旋肋片省煤器,同样也存在堵灰 和磨损问题ABB,CE公司对这两个厂几台锅炉
的省煤器改造首先提出了在烟道内安装挡板,改善 飞灰的分布方案。这虽然减少了一些飞灰磨损,延 长了省煤器的寿命,但不能沏底解决问题。所以, 又考虑采用能消除堵灰和磨损问题的省煤器方案: ①重新排列螺旋肋片面,并且有较宽的横向中心间 距,以降低烟速:②错列布置光管式省煤器:③螺旋 肋片管顺列布置。①方案,由于要做尾部烟道 扩大的改造,工作量大,成本高,不适宜纳瓦霍电厂 情况,而且如采用光管式省煤器则无法棑列,最后
1.2俄罗斯的省煤器改造概况 1-2,1伊尔库特电厂的省煤器改造
伊农库特电厂的_^-24型锅炉,蒸发量240 t/K蒸汽参数 P = 14MPa, t = 570/?70"C,给水温 度230 ,两级省煤器与两级管式空气预热器相问
布置。该厂省煤器改造采用鳍片管省煤器代替原 光管式省煤器。在不改变锅炉对流横断面尺寸及 省煤器的吸热量情况下,将烟連由7.8 m/s降到 6.3m/S,降低了 1.5 m/s,致使省煤器的磨损大大 减少。该厂为使改造工作有充分的科学依据,改造 前后进行了大量的实验研究,结果表明:鳍片管省 煤器比光管式省煤器多吸热量200 kj/kg,致使省 煤器出口烟气平均温度约相差20 1C,排烟温度降 低in t:,锅炉效率提高0.5 烟气阻力降低,减
少了引风机耗电量,烟气流速降低1.5 m/s,减少了 磨损,提高了可靠性,鳍片管省煤器取代光管式省 煤器具有一定的经济效益,对锅炉整体安全性有一 定的提高。该厂的实验研究成果已推广到其它电 厂,如哥萨克电厂、东方电厂等。
1.2.2纳札罗夫电厂的省煤器改造
在纳札罗夫电厂的JT-49型锅炉上进行膜式 省煤器的实验研究,足由前苏联热工研究所进行 的,其目的是为了给JI-67型锅炉(8D0 MW机组) 选择省煤器结构方案及其热工特性。
该厂JI-49型锅炉(蒸发量1600 t/h,过热器 出口蒸汽参数为25.5 MPa,565/570 "C )原采用效 率不高的光管式省煤器,JI-67型锅炉拟改用膜式 省煤器。实验是在同一个炉体内装两种省煤器管 组,进行对比实验。实验进行了 9个月,锅炉在62 % ' 85 %额定负荷下运行,燃用纳札罗夫褐煤 (讲=18~ 19.5MJ/kg、Ap = 7% 11.U =16.4% 20.7%) 0
在第一阶段不清灰运行的60天内所测得的结 果是:①热效率:膜式省煤器从0.60下降到0.45, 光管式省煤器从0.62下降到0.50;②污染系数:膜 式省煤器由0, 004 6 m2t:/W升高到0. 013 4 m2TC/W;光管式省煤器则由0.005 m2t:/W升高 到0.008 2 m2<C/W;③气体动力阻力,膜式省煤器 比光管式省煤器要少5倍(100 Pa:500 Pa)。
脉冲式清灰系统投人运行后,①膜式省煤器的 热效率系数稳定在少=0」55~0.60;污染系数e降 到0.006 tn2t:/W,烟气温度比光管式省煤器降低 40 TC;②光管式省煤器,其热效率系数稳定在少= 0.55,污染系数e =0.0086 ③瞑式省煤
器,在利用受热面方面条件较差,表面利用系数为 0.75,而光管式省媒器为0.85;④膜式省煤器后的 烟气温度比光管式省煤器低40 TC ;⑤膜式省煤器 的空气动力阻力的实验值低于计算值。
1.3小结
从国外有关省煤器改造文献和资料中可以看 出,敗罗斯一些火电厂在科研部门的协劢下进行的 大量实验,取得了可靠的技术数据,提高了省煤器 改造的成功率D美国一些火电厂由原锅炉制造厂 家进行方案比较,采取了切实可行的措施,设计制 造新型畨煤器有利于从结构上根本解决省煤器的 积灰、磨损问题,提高改造效益,这些做法和经验有 助于国内火电厂锅炉省煤器的技术改造。总的来 看,国外扩展受热面结构,大体上有三种结构型式, 即螺旋肋片式.膜式和鲔片式3
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