某電廠空預(yù)器錯(cuò)列改順列,圓管改橢圓管改造實(shí)例!
某電廠配置四川鍋爐130t/h循環(huán)流化床鍋爐,燃料為準(zhǔn)東煤。
該廠2#爐空預(yù)器三/四級(jí)采用圓管錯(cuò)列式布置,結(jié)構(gòu)有利于氣流擾動(dòng),利于熱量從煙氣側(cè)向空氣側(cè)傳遞,相同條件下能夠提高換熱效率。同時(shí)由于錯(cuò)列式結(jié)構(gòu),也會(huì)造成嚴(yán)重堵灰影響鍋爐效率。通過DCS畫面可以看出,三四級(jí)空預(yù)器堵灰嚴(yán)重,并且有一側(cè)已經(jīng)堵死,排煙溫度顯示異常。
2024.03.08 #2爐未改造前DCS畫面,空預(yù)器排煙溫度異常:178℃/27℃
山東泓江通過實(shí)地走訪發(fā)現(xiàn)錯(cuò)列式空預(yù)器流場(chǎng)復(fù)雜,排列結(jié)構(gòu)導(dǎo)致煙氣流動(dòng)阻力增大,管間隙小更容易積灰導(dǎo)致堵塞。同時(shí)脫硝噴入的氨水發(fā)生氨逃逸,生成硫酸氫氨,捕捉飛灰能力極強(qiáng),加劇堵灰直至搭橋板結(jié)。綜合以上情況,分析后給出兩步解決方案:
第一:空預(yù)器錯(cuò)列改順列,圓管改橢圓管,實(shí)現(xiàn)在不改變整體結(jié)構(gòu)的情況下保證換熱效率不變,并且有效緩解堵灰。改造后排列合理,橢圓管煙氣流通更加順暢,管間距增加10-15mm,有效緩解了堵灰現(xiàn)象。在同管箱規(guī)格下,橢圓管空預(yù)器換熱面積比圓管空預(yù)器多224.4㎡,進(jìn)風(fēng)面積多0.31㎡,排煙溫度與預(yù)期效果±5℃。
相同迎風(fēng)面積下,橢圓管空預(yù)器凈流通面積比圓管空預(yù)器的管間凈流通面積大17%~22%。在紊流條件下,對(duì)錯(cuò)排圓管和橢圓管分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果指出,橢圓管傳熱系數(shù)比圓管高 15%,而其阻力比圓管低 18%。
通過CFD計(jì)算流體力學(xué)模擬得到的速度和溫度分布,發(fā)現(xiàn)橢圓管周圍速度和溫度分布更均勻,有利于換熱管充分換熱。
第二:針對(duì)電廠燃料準(zhǔn)東煤特性,以及脫硝產(chǎn)生硫酸氫銨粘性飛灰較多的情況,加裝鋸震式在線清灰裝置,通過鋸齒切割和四向運(yùn)動(dòng),清理管間積灰,徹底解決了空預(yù)器的堵灰問題。
2024.11.01#2爐改造后DCS畫面,空預(yù)器排煙溫度正常:136℃/126℃
通過本次改造實(shí)例,說明對(duì)于錯(cuò)列式空預(yù)器,通過錯(cuò)列改順列,橢圓管替代圓管,可以在不改變整體結(jié)構(gòu)的情況下保證換熱效率和排煙溫度,并且有效緩解積灰的產(chǎn)生。對(duì)于部分電廠(空預(yù)器錯(cuò)列排列)來說通過這一措施就可以保證空預(yù)器在正常一個(gè)周期的使用。
對(duì)于堵灰嚴(yán)重到搭橋板結(jié)的空預(yù)器或者生物質(zhì)電廠,還可以通過加裝鋸震式在線清灰設(shè)備來徹底解決空預(yù)器堵灰這一難題!