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火电厂空预器密封回收系统节能改造

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技术创新科技创新与应用Technology Innovation and Application2018年2期

火电厂空预器密封回收系统节能改造

陆学敏

(内蒙古华润金牛热电有限公司，内蒙古磴口 015200)

摘要：640MW机组空预器漏风偏大，通过分析原因，对空预器密封回收系统进行技术改进，技改后通过的不断调整设备和优化 参数，使空预器密封回收系统运行在最佳的节能状态，降低能耗，提高了锅炉热效率，有较大的经济性。关键词：640MW机组；空预器；节能改造;分析调试中图分类号:TIC223.3 文献标志码：A 文章编号=2095-2945(2018)02-0044-02

Abstract： The air leakage of air preheater of 640MW unit is large. Through analyzing the reasons, the technical improvement of air preheater seal recovery system is carried out, and the equipment and optimized parameters are adjusted continuously after techni­cal renovation. The air preheater seal recovery system is operated duced, the boiler thermal efficiency is improved, and the benefit is Keywords: 640MW unit; air preheater; energy-saving retrofit;

引言阜阳华润电力有限公司#1机组于2006年3月投运，设

计为640MW超临界参数，由哈尔滨锅炉厂有限责任公司引

进三井巴布科克能源公司技术生产。锅炉型号:HG1955/ 25.4-YM1型，配置两台回转式空气预热器，空气预热器型

号:31-VI(T)-1750-SMR，设计漏风率第1年小于6%，并在1

年后小于8%。因受空预器动静部分必须预留间隙的影响，扇

形板密封跟踪系统可靠性差，在机组启动后需人工调整扇形

板(扇形板与转子的间隙不能太小，否则，当负荷低于调整时

的负荷时，动静部分会产生碰磨，空预器电流增大)，空预器 漏风率一直保持在9%左右。由于空预器漏风偏大，夏季引风

机动叶全开仍不能保证机组带满负荷，省煤器出口氧量低于 2%，飞灰可燃物含量高，一次风机、送风机、引风机电耗同步

增加，导致锅炉热效率降低，影响机组的经济运行1因此，通

过对空预器密封装置技术改进来提高锅炉热效率有重要的

经济意义。

1空预器密封装置技术改进

为提高机组经济性，对两台空气预热器密封及其辅助、

控制系统进行改造，经调查研究采用加装东方能源空预器密

封回收系统，该回收系统具体由以下几部分组成：

1.1设备内密封机

内密封机由固定密封、轴向密封装置、冷、热端扇形板、

转子密封片等组成。冷、热端扇形板与轴向密封装置，在满足

冷、热端径向密封和轴向密封间隙前提下，采用刚性密封结

构固定在设备内。采用自补偿功能的热端径向密封来解决热

端动静密封间隙;冷端径向密封片与刚性密封结构组成具有 密封区和回收区的密封转动副，在回收区域内布置回收渠道

与回收室相通。冷、热端径向回收室和轴向回收室在密封机

构内相互隔离，各自通过通道与设备外漏风回收装置中的汇in the best state of energy saving, the energy consumption is re­considerable.analysis and commissioning

集联箱联接0。锅炉正常运行时，金属转子受热变形后热端膨

胀量大于冷端，导致密封间隙增大，热端漏风量大于冷端漏

风量，增大热损失，而空预器热端漏风比冷端漏风对锅炉热

效率的影响更大^。1.2 设备外漏风回收系统

设备外漏风回收系统由冷、热端回收管道、汇集联箱、回

收风机、进、出口风道及开关门等组成。回收风机在原暖风器

人口位置安装人口风门，在空预器二次热风箱安装出口风 门，并在出、人口整条管路上布置压力、温度等热控测点形成 密封回收系统。

1.3空预器密封回收系统工作原理

密封回收系统是将锅炉正常工况下空预器密封机无法

满足设备内的机械密封巧妙转化为利用介质流体的特性完

成密封要求，即使工况不良，设备漏风率也始终控制在允许

范围内。空预器密封回收系统是在空预器内部建立立体的封

闭空间，形成回收区及密封区，回收风机工作时，空预器设备

内轴向、径向密封装置、冷、热端扇形板联接在锅炉烟、风系

统中，在空气侧与烟气侧压差的作用下，空气向烟气侧泄漏。

当空气向烟气侧泄漏时必经过冷、热端及轴向回收区，通过 回收风机负压的作用把漏风经回收管路送人二次热风箱中。

当泄漏风进人回收区被设备外回收装置几乎全部回收，进人 烟道的泄漏空气几乎为零，使设备漏风率始终控制在0_5-3% 范围内。

1.4密封回收控制系统

密封回收自动控制系统通过烟道出口压力的变化，与回

收风机人口集箱负压比较，自动地调节回收风机转速调整回

收漏风量，既最大限度地回收空气量，又最小限度地避免烟

气量的进人，同时根据工况的需要，自动地控制总回收量，以

最小的能耗获得最佳的密封效果。机组运行时锅炉负荷随电

作者筒介：陆学敏（1975-)，男，汉族，山西运城人，本科，工程师，从事发电厂生产管理工作，主要研究方向为火电厂集控运行

。2018年2期科技创新与应用Technology Innovation and Application技术创新

网调度随时变化导致设备内动、静密封间隙也发生变化造成 各区域泄漏量也随之増减。为确保漏风率始终控制在3%范

围内，利用自动控制系统调整回收区域的泄漏量，使无论锅

炉负荷如何变化，设备漏风率始终保持在控制范围内。2风机调试

#1机组空预器密封技改完成机组启动后，对各挡板进

行了冷态、热态调试，并进行了确保了空预器密封回收系统

的节能运行。经过以上步骤的试验调试，送风机单耗、空预器

漏风率、风机单耗有明显的改善达到了机组设计值，送风机 单耗记录曲线见图1、空预器实时漏风率见图2。

图1送风机单耗图2空预器漏风率

一，、------------1

20202020202020202020202020202)202020 11- 11- 11- 11- 11- 11- 11- 11- 11- 11- 11- 11- 11- 11- 11- 11- 11- 11­7-17 T-18 7-19 7-20 7-21 T-22 7-23 T-24 7-25 7-26 7-27 7-28 7-29 7-30 T-J1 8-1 8-2 8-3

图4送风机单耗数据

在机组运行时通过收集数据比对分析，当机组负荷变化

频繁，升降负荷过程中，差压不能同步设定变化，设定值为 600Pa，而实际差压跟不上设定值偏差，见图3。经过对热控、电气数据分析，发现是PID参数整定值不合理，比例系数为

0.0005,积分常数为200,调节速率较慢所致。经过调试与修

改，把PID参数整定值修改为:比例系数为0.001，积分常数

为15,图4为18个工作日送风机单耗数据走势，从图中数据

可以看到通过参数修正恢复至正常水平，满足性能要求。3调试过程风机数据波动原因分析

空预器的漏风量热端漏风占40.3%，冷端漏风占15.6%，轴向漏风占18.7%，携带漏风占25.4%，合计为100%，由于一

次风压远大于二次风压，所以一次风侧的漏风也大于二次风

侧。3.1第一阶段

由于对密封回收风机工作原理掌握不彻底，发现空预器

的漏风率无法满足设计要求，就不断提高差压，直至把回收 风机提到工频电流，开始时二次风侧的各挡板未进行调整，

造成二次风被大量抽到回收风机，进人炉膛，这样不仅増加

送风机单耗，同时也増加了回收风机的电耗。一次风侧的热

端、冷端、轴向，二次风侧的热端、冷端、轴向各有一个回收区 与密封区，共六个密封区和六个回收区，而密封区、回收区的

测点各有一■个，安装在漏风最高一■次风侧的热端，其他密封

区与回收区都没有安装测点。一次风侧的热端、冷端、轴向挡 板三个挡板安装一个全开全关位的执行机构，各挡板的开度就地分别进行调整(二次风侧与一次风侧相同），在初步投人 回收风机运行后，二次风侧热端、冷端、轴向各挡板开度都比

较大，由于二次风的密封区与回收区都无测点，只能靠不断

摸索和根据风机单耗、漏风率进行调整。如各挡板开度不当，

会造成风机单耗增加或者空预器漏风率的増加。3.2第二阶段

因夏季气温偏高，造成机组负荷根据电网的需要不停的 升降负荷，由于热控PID参数的设定值不合理，造成系统调

节速率缓慢，无法按照设定的差压值进行快速调整，造成差 压时大时小，无形中増加了送风机的单耗。4存在问题与改进措施

⑴由于一次风侧、二次风侧的热端、冷

端、轴向各有一个回收区与密封区，共六个密 封区和六个回收区，而密封区、回收区的测点

各只有一■个，安装在漏风最高一■次风侧的热 端，其他密封区与回收区都无测点，应増加测

点，便于运行人员根据各参数及时进行调整， 使系统运行在最佳状态。（2)—次、二次风侧热

端、冷段、轴向有三个挡板，且只有一个全开全

关的挡板，不能随时进行调整，目前只能凭借

经验去调整，建议每个挡板増加一个可调执行

机构，以便随时调整，使系统达到最佳的节能 状态。（3)目前A侧回收风只回收A侧的一、

二次风侧的漏风，由于一次风压远大于二次风

压，一次、二次风两侧的漏风是不一致的，且风 压也不一致，可以考虑将A、B空预器一次风回收到一台回收

风机，二次风回收到另一台回收风机。（4)运行时根据风烟系

统的变化，发现风机单耗、漏风率有异常及时进行调整与分 析。（5)不断进行各挡板的调试，优化参数，使系统运行在最

佳状态。5结束语

阜阳华润电力有限公司#1机组空预器密封回收系统的

改造，是东方能源改造的第一台机组，设计理念比较先进，但 自动控制部分比较欠缺，包括各挡板的开度、差压值都无明 确的调整方向，需进一步持续改进和优化。

该机组技改后虽还存在一定不足，但在降低空预器漏风 和提高锅炉效率方面节能意义明显，利用密封回收自动控制

系统，不仅平衡了锅炉效率，降低了厂用电，实现了系统综合

节能效果，并提高了锅炉安全运行的可靠性。

参考文献：[1] 侯德安，燕守志，刘升刚.回转式空预器密封回收技术的应用[J].山 东电力技术,2008,5( 163): 27-29.[2] 罗凯.空预器密封回收系统的节能应用[J].湖北电力，2015,12(39): 22.[3] 高建强，唐树芳,刘宪岭，等.空气预热器不同部位漏风对锅炉效率 的影响[J].电力科学与工程,2011,27( 6): 47-50.[4] 陈少毅.回转式空预器漏风率超标原因分析及对策[J].科技创新与 应用，2015(18)118.

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火力发电厂空预器常见问题及解决措施

火力发电厂空预器常见问题及解决措施

火力发电厂空预器常见问题及解决措施

摘要：当前，我国火力发电行业迅猛发展，火电厂实际发电作业过程中，空预器属于最主要的运行设备，若是空预器发生故障，将对锅炉运行的安全性和经济性产生不利影响，甚至会导致空锅炉限荷载提升，不得不停炉工作，所以必须及时针对活力发电厂空预器常见问题进行分析，并采取针对性措施进行解决。

关键词：火力发电厂；空预器；常见问题；解决措施

在电力行业不断发展的背景下，电力系统的完善程度也日益提升，火力发电厂之中，空预器受到的关注程度不断提升，其对于发电企业来说，可维系热控系统的稳定性，也可以保障电力企业运行的安全，有效实现预热，确保电力系统运行的正常化，促进活力发电产生产效率的提升，所以火力发电厂必须强化对空预器装置的重视程度，定时维护和保养，提升空预器应用质量和水平的增长。

一、常见问题

（一）堵塞问题

火力发电厂燃煤发电工作开展中，燃烧炉之中，千分之五至百分之一的二氧化硫会产生氧化反应，形成三氧化硫，引用SCR系统以后，氮气会大量被还原，这一系统反应器所形成的物质之中含有大量未发生反应的氨气，硫酸氢铵和三氧化硫物质，若是这一产物之中，氨气的含量超过三氧化硫含量的时候，系统中所形成的主要生成物质就是固体干燥性的硫酸铵，这一形状的硫酸铵极易从空预器之中流出，且并不会凝结形成块状[1]。若是气体产物之中所包含的三氧化硫含量超高氨气的情况下，则会形成硫酸氢铵，硫酸氢铵在147摄氏度以下的情况下，为固体状态，且具有较强的坚固性，在147-250摄氏度之间，其一般为黏液的状态，无法应用常规的仪器对其进行开除处理；在250摄氏度以上，硫酸氢铵会自动升华。但是系统运行过程中，温度一般会在120-320摄氏度之间，其会影响硫酸氢铵状态的稳定性，对空预器产生堵塞，在系统的运行过程中，堵塞情况也会越来越严重。 空预器实际操作干预时，吹灰效果会受到环境因素影响，吹灰效果不稳定的情况下，若是吹灰操作无法实现预期效果，将导致不同层度发生堵塞，吹灰中操作幅度不足，将诱发灰尘堆积问题，刀子空预器堵塞。空预器在实际操作应用过程中，会进行两个吹灰器的配置，这两个吹灰器部位均在空预器较热的一端位置放置，这就导致空预器热的部位虽然未积累灰尘，但是一端并未发挥吹灰作用，经常积灰就导致堵塞形成。除此以外，煤粉细度不足所导致的炉内不充分燃烧，增加灰尘之中的粗颗粒，导致其无法排除空预器以外，其内部积存大量粗颗粒，引起空预器堵塞问题的发送[2]。

国家发展和改革委员会、国家能源局、财政部关于开展燃煤电厂综合升级改造工作的通知

国家发展和改革委员会、国家能源局、财政部关于开展燃煤电厂综合升级改造工作的通知

国家发展和改革委员会、国家能源局、财政部关于开展燃煤电厂综合升级改造工作的通知

文章属性

• 【制定机关】国家发展和改革委员会,财政部,国家能源局

• 【公布日期】2012.06.12

• 【文 号】发改厅[2012]1662号

• 【施行日期】2012.06.12

• 【效力等级】部门规范性文件

• 【时效性】现行有效

• 【主题分类】电力及电力工业

正文

国家发展和改革委员会、国家能源局、财政部关于开展燃煤电厂综合升级改造工作的通知

（发改厅[2012]1662号）

各省、自治区、直辖市、新疆生产建设兵团发展改革委（能源局）、经信委（经贸委、工信委、经委）财政厅，国家电网公司、南方电网有限责任公司、华能、大塘、华电、国电、中电投、华润、神华集团公司、国家开发投资公司、中国国际工程咨询公司、中国电力工程顾问集团公司、西安热工研究院有限公司：

目前，全国煤电装机约7亿千瓦，消耗煤炭占全社会消费总量的一半。近年来，通过“上大压小”、技术进步和加强管理等措施，全国平均供电煤耗较“十一五”初期下降了10%。另一方面，部分机组仍存在技术粗放、管理不善、能耗偏高等问题。实施在役煤电机组综合升级改造，是能源“十二五”规划和电力“十二五”规划提出的一项重要任务，对于提高能源资源利用效率，推进电力行业加快转变发展方式，建设资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。现将有关事项通知如下： 一、原则和目标

按照“市场运作、政策扶持、试点先行、有序实施”的原则，“十二五”期间，采用成熟可靠、经济适用的先进发电技术和管理办法（详见附件一），对在役煤电机组进行综合升级改造，首批启动1000万千瓦示范项目，待取得经验后，再逐渐扩大改造规模。

二、范围和重点

鼓励对供电煤耗高出同类机组平均水平5克/千瓦时以上的煤电机组实施综合升级改造。重点支持满足下列条件的机组申报国家燃煤电厂综合升级改造项目年度实施计划。

燃煤火电机组三改联动技术路线分析研究

燃煤火电机组三改联动技术路线分析研究

智能制造与设计今 日 自 动 化Intelligent manufacturing and DesignAutomation Today

42 ｜ 2022.6 今日自动化2022年第6期2022 No.6

国家发改委、能源局在《关于开展全国煤电机组改造升级的通知》《“十四五”现代能源体系规划》等多份印发的文件里明确要求大力推动煤电节能降碳改造、灵活性改造、供热改造“三改联动”[1-3]。五大发电集团明确表示要立足煤炭作为我国主体能源的基本国情，发挥煤炭和煤电在能源供应体系中的基础保障、安全兜底和主体支撑作用，先立后破，稳妥有序推进绿色低碳转型[2-5]。在碳达峰碳中和的时代背景下，要实现以新能源为主体的新型电力系统稳定可靠运行，不仅需要高比例清洁低碳的新能源，还需要煤电机组发挥应急顶峰的容量支撑、调峰调频的调节性作用[3-6]。因此，有必要深入分析适用于燃煤火电厂不同类型机组的三改联动技术改造时序和方案，促进煤电低碳、高效、灵活、安全、智慧化发展。文章拟分析燃煤火电厂开展三改联动的典型技术路线，降低机组发电能耗，提高对外供热能力，同时实现机组深度调峰、快速爬坡、快速启动等有利于新型电力系统稳定运行的调节能力。本研究有助于深入了解燃煤火电机组三改联动升级改造的技术路线和方案，确保机组升级改造后供电煤耗、深度调峰能力等能达到国家发改委和能源局相关标准，为助力碳达峰、碳中和目标如期实现做出积极贡献。1 节能改造技术目前，国家能源集团供电煤耗大于300 g/kW·h的煤电机组共有247台，占全部煤电机组的65.34%，节能改造任务量较大。一般来说，十四五服役到期30a的机组不参与改造。煤电机组节能改造的主要技术包括以下几个方面。（1）汽轮机通流改造。采用最新的汽轮机设计制造技术对汽轮机本体以及配套的热力系统进行改造，提高汽轮机各缸效率，降低热耗率。汽轮机通流提效改造的内容包括：高压缸、中压缸、低压缸、轴承座、滑销系统、顶轴油、主机油泵等改造。优化的技术指标包括：通流级数、本体结构、焓降、速比、反动度、通流效率等。汽轮机通流改造后，减少汽缸流道节流损失、叶型损失、漏汽损失、湿汽损失、排汽损失等，提高缸效和热功转换效率，机组供电煤耗平均降低11.7 g/kW·h。［摘 要］针对燃煤电厂开展三改联动的要求，本研究分析了三改联动的典型技术路线、投资收益、改造后性能指标等，以指导火电企业选择性价比最高的节能、供热、灵活性改造路线。结果表明通流改造是快速降煤耗的节能改造首选，具有较好的通用性。供热改造主要取决于供热用户的需求、供热面积等，抽汽供热、吸收式热泵等技术具有较好的通用性，节能效果较好。低压缸切缸、高背压等技术能大比例提高供热能力，但机组调节灵活性会有一定程度下降。低负荷稳燃、提高SCR脱硝系统入口烟温是机组灵活性改造必选项。［关键词］燃煤火电厂；节能改造；供热改造；灵活性改造；深度调峰［中图分类号］TP273 ［文献标志码］A ［文章编号］2095–6487（2022）06–0042–03Analysis and Research on Linkage Technology Route of Three-Reform of Coal-fired Thermal Power UnitsWang Guan，Ye Lin-hao，Hu Zhi-pin，Luo Li-quan，Zhao Jun-jie［Abstract］In view of the requirements of the three-reform linkage for coal-fired power plants, this study analyzes the typical technical route, investment returns, and performance indicators after the transformation of the three-reform linkage, in order to guide thermal power companies to choose the most cost-effective energy-saving, heating, and flexible retrofits route. The results show that the through-flow transformation is the first choice for energy-saving transformation to quickly reduce coal consumption, and has good versatility. Heating transformation mainly depends on the needs of heating users, heating area, etc., extraction steam heating, absorption heat pump and other technologies have good versatility and good energy saving effect. Low pressure cylinder cutting, high back pressure and other technologies can greatly improve the heating capacity, but the flexibility of the unit adjustment will be reduced to a certain extent. Stable combustion under low load and increasing the inlet flue gas temperature of the SCR denitration system are the necessary options for the flexible transformation of the unit.［Keywords］coal-fired thermal power plant; energy-saving renovation; heating renovation; flexibility renovation; deep peak shaving燃煤火电机组三改联动技术路线分析研究王　冠1，叶林浩1，胡智频1，罗立权1，赵俊杰2（1.国能浙江北仑第一发电有限公司，浙江宁波 315800； 2.国家能源投资集团有限责任公司，北京 100034）智能制造与设计今 日 自 动 化Intelligent manufacturing and DesignAutomation Today

电厂热力系统节能分析方法的现状与展望

电厂热力系统节能分析方法的现状与展望

电厂热力系统节能分析方法的现状与展望

摘要：热力系统就是电厂生产的晴雨表，系统正常运转，那么各工序都运转正常，如果热力系统出现故障，那么电厂也就的停产，所以说，热力系统对电厂来说具有重要的战略意义。

热力系统的节能理论对电厂最终的节能目标实现有着很重要的作用。本文着重对国内外电厂热力系统节能理论的发展现状进行分析，对存在的不足，提出个人的一些改进建议与方法。

关键词：火电厂热力系统节能分析

中图分类号：tm621文献标识码： a 文章编号：

能源的问题由来已久，很多地区为了争夺能源战争不断，可见能源在世界各国中的分量，我国虽然地大物博，但是由于人口太多，人均能源在还不到世界人均值的二分之一。尤其是进入改革开放后，经济的高速发展带来了诸多的环境问题以及能源浪费问题，如何合理的使用能源使我们每个人都需要考虑的问题。作为能耗大户的电厂，必须将节能降耗这项工作抓好。据我国电力行业内部统计数据，发现我国的发电能源损耗率竟然比发达国家高出了一大截，这说明，我国的电厂在节能降耗方面做的远远不够，还有很大的节能降耗潜力没有挖掘出来。

电厂的热力系统节能是关系到节能降耗全局乃至可持续性发展的大事。做好热力系统的节能分析，就可以针对整个电厂的节能进行系统的布置与落实，所以深入地研究和发展热力系统节能降耗的理论和现实意义，对电厂的节能降耗工作具有很强的指导性。那么，目前国内外的电厂热力系统节能理论发展到什么程度了？我国的电厂有采取了哪些措施来进行节能降耗？笔者将在文中详细解答。

一、电厂热力系统节能分析的主要方法

近些年，随着国家对环保的越来越重视，在电厂中进行节能降耗的力度也越来越大，由于热力系统在电厂整个系统中的重要性，对热力系统节能研究的论文与著作也就越来越多。比较有名的有《热力学的一般理论》、《火电厂热力系统节能技术及其应用》、《电厂热力系统节能分析》、《火电厂热力系统节能分析与改进》、《发电厂热力系统节能技术研究》、《电厂热力系统节能分析方法的现状与展望》、《电厂热力系统节能分析原理》等。这些论文与著作在一定程度上将热力系统节能进行了分析研究，通过多年的研究与衍变，关于热力系统节能分析理论主要有以下这些，笔者逐个做下简单的介绍：