平顶山热电有限公司2×210MW机组超低排放脱硫改造工程烟气余热利用系统汇报材料
吸收塔原、净烟气接口不变,原烟道、净烟道做相应调整改造,原烟气从混凝土烟道引出经钢制烟道引入三维管式GGH从管内通过,100%BMCR工况下温度由120℃降到90℃进入吸收塔。净烟气由吸收塔出来后由上至下从GGH管外流过,100%BMCR工况下温度由46℃加热到75℃经烟囱排放。
为减少净烟气积尘及防止换热管发生低温腐蚀,引入高温净烟气循环混合加热系统,系统由混合器、管道、风门、循环风机组成。混合器用直径159mm管道制作,均布在吸收塔出口管段,让热净烟气全覆盖整个净烟道横断面,与从吸收塔出来的冷净烟气顺流混合,流动中冷热净烟气充分混合,将冷净烟气中的水滴加热汽化成过热状态,避免烟气水滴对GGH换热管接触发生低温腐蚀问题。 4 主要技术要求 4.1 7#炉MGGH系统
烟气冷却器本体换热管为顺排H型翅片管,换热管及其通道壁板内接触烟气设备的材质选用ND钢。
烟气加热器本体低温段换热管为错排光管,材质为2205,其通道壁壁板内接触烟气设备的材质可选用316L;中温段、高温段换热管为顺排螺旋肋片管,换热管及其通道壁板内接触烟气设备的材质选用316L。
MGGH整套系统及其装置能够满足整个系统在锅炉50%BMCR工况和100%BMCR工况之间任何负荷下的运行要求。运行参数不满足烟囱入口烟气温度75℃时,采用辅助加热器对循环水加热。
4.2 6#炉三维管式GGH系统
本体换热管为顺排三维肋管,换热管及其通道壁板内接触烟气设备的材质选用316L+ND钢。
在三维肋管GGH净烟气侧进出口之间设置热风再循环风机、管道及手动隔断阀门。 吸收塔出口烟道设置一套热净烟气混合器,所有喷管及支撑件均采用耐腐蚀不锈钢材质2205和316L;循环风母管采用耐腐蚀材料ND钢。 5 主要设计性能参数 5.1 7#炉MGGH系统
序号 1
项目名称 烟气冷却器 数量 换热面积 管材材质 单位 套 套 m2 4
数据 1 1 17418 ND 备注 单台炉 平顶山热电有限公司2×210MW机组超低排放脱硫改造工程烟气余热利用系统汇报材料 序号 2 2.1 2.2 3 4
项目名称 管束形式 模块数量 烟气平均流速 进口烟气温度 出口烟气温度 进口水温 出口水温 阻力 烟气加热器 烟气加热器低温段 数量 换热面积 管材材质 管束形式 模块数量 烟气平均流速 进口烟气温度 出口烟气温度 进口水温 出口水温 阻力 烟气加热器中、高温段 数量 换热面积 管材材质 肋片材质 管束形式 模块数量 烟气平均流速 进口烟气温度 出口烟气温度 进口水温 出口水温 烟气阻力 辅助加热器 数量 换热器形式 蒸汽流量 循环水流量 换热面积 稳压罐 数量 直径 单位 个 m/s ℃ ℃ Pa 套 m2 个 m/s ℃ ℃ Pa 套 m2 个 m/s ℃ ℃ ℃ ℃ Pa 台 t/h t/h m2 个 m 5
数据 H型翅片管 10.53 120 92 70 101.5 481 1 1006 2205 光管 9.65 46 50.5 76.4 70 144.2 9610 316L 316L 螺旋翅片管 9.9 52.53 75.7 101.5 75.42 459.3 1 管壳式 15 260 1 1.3 备注 平顶山热电有限公司2×210MW机组超低排放脱硫改造工程烟气余热利用系统汇报材料 序号 5 6 7 8 项目名称 高度 设计压力 容积 循环泵 数量 型式 壳体/叶轮材料 流量 扬程 电机功率 辅助蒸汽疏水泵 数量 型式 壳体/叶轮材料 流量 扬程 电机功率 高压冲洗水泵 数量 型式 壳体/叶轮材料 流量 扬程 电机功率 管道 循环母管 辅助蒸汽管道 模块出口管道 单位 m MPa m3 台 t/h m kW 台 t/h m kW 台 t/h m kW DN DN DN 数据 3 1.6 3 2 离心泵 260 40 55 2 离心泵 \\ 10 60 11 1 多级离心泵 10 180 18.5 200 150 100 备注 含变频电机,不含变频器 公用 5.2 6#炉三维管式GGH系统
序号 1 项目名称 三维肋管GGH 数量 换热面积 管材材质 管束形式 模块数量 原烟气平均流速 净烟气平均流速 原烟气进出口烟气温度 净烟气进出口烟气温度 总阻力 单位 套 套 2m 个 m/s m/s ℃ ℃ Pa 6
数据 1 1 7404 316L+ND 三维肋管 13.585 11.761 120/90 46/75 1030 备注 单台炉 内肋管,管外壁为光管 9.463(50%负荷) 8.02(50%负荷) 105/80(50%负荷) 46/70(50%负荷) 550(50%负荷)
平顶山热电有限公司2×210MW机组超低排放脱硫改造工程烟气余热利用系统汇报材料 序号 2 项目名称 热风再循环风机 数量 型式 风机流量 压头 风温 电机功率 单位 台 Nm3/h kpa ℃ KW 数据 1 离心式 20000 1.5 75 25 备注 6 两套机组主要技术经济比较
根据平东电厂两台机组烟气余热利用系统各项技术方案的比较,两套系统的优缺点统计详见下表:
名称 系统组成 7#炉MGGH系统 设置除尘后烟气冷却器和加热器,形成MGGH系统,包括换热器本体2套,蒸汽辅助加热器1套,热媒水循环系统2台变频循环泵,稳压罐1套,加药系统1套,阀门、仪表各1套等 系统复杂性 复杂:设置热媒水循环系统及蒸汽辅助加热器系统,阀门、仪表较多,调节控制要求相对较高 积灰、磨损情况 设置在除尘器后低灰环境,不易积灰、磨损 泄漏风险 采用热媒水系统,泄漏风险大,一旦发生水泄漏,腐蚀速度快 运行维护工作量 MGGH换热器系统复杂,换热器本体、热媒水及蒸汽辅助加热系统系统维护工作量大 项目实施工作量工作量较大,两套换热器分开布置,及难度 土建工作量较大 换热器型式 冷却器:螺旋翅片管;加热器:低温段光管,中高温段螺旋翅片管 节能情况 节约脱硫水耗,设计阻力冷却段+再热段(670+502)Pa 环保效益 避免石膏雨增加烟气抬升高度 防腐性使用寿命 寿命10年 6#炉三维管式GGH系统 设置三维管式GGH系统,包括GGH换热器本体1套,循环风风机及管道1套,进出口阀门2只,仪表8只。 简单:仅设置换热器本体及循环风系统,烟气直接换热,烟气参数自动调节,无需人工或仪表控制 设置在除尘器后低灰环境,不易积灰、磨损 烟气直接换热,常压运行,泄漏风险相对较小 主要维护工作量是日常巡查换热器积灰情况,无其它辅助系统的维护工作量(再循环风机检查维护) 工作量小,除换热器本体外,无其它附属改造工作量 三维内肋管,原烟气走管内,净烟气走管外(采用卧式布置) 节约脱硫水耗,阻力较小总阻力1030Pa.相比MGGH、原RGGH较大节约了转机电耗 避免石膏雨,增加烟气抬升高度 寿命10年 备注 性能参数对比:
三维肋管换热器与MGGH性能参数对比表
性能保证值原烟入口原烟出口净烟入口净烟出口烟压降(冷却段100%BMCR 烟温(℃) 烟温(℃) 烟温(℃) 温(℃) Pa) 三维肋管 MGGH 120 120 90 90.1 46 46 75 75 580 502 系统总电压降(加疏水耗量蒸汽耗量耗(不含热段Pa) (t) (t/h) 仪控KW) 450 670 25 90 0 40 0 5 7
平顶山热电有限公司2×210MW机组超低排放脱硫改造工程烟气余热利用系统汇报材料 其它参数 三维肋管 MGGH 17738 换热面积换热面积换热面积管排数量(冷却段(再热段(再热段冷却段 222m) m一级) m后二级) 7404 995 管排数量再热段 总重量(t) 195 (13×14)×15 9784 32×75 247(不含24×(6+14+14) 容水量 10t) 运行实际出口温度统计:
#6、7换热器运行实际参数对比
原烟气 负荷主蒸汽流入口温度(MW≧) 量(t/h≧) (℃≧) 165 150 145 140 650 600 550 500 450 400 116 114 112 110 109 105 三肋管净烟进口温度(℃) 46 45 45 45 44.5 44 三肋管出MGGH进口MGGH出口三肋管阻MGGH阻力口平均温温度(℃温度(℃力降(Pa) 降(Pa) 度(℃≧) ≧) ≧) 72 72 72 70 71 70 47 46 46 46 46 45 77 77 77 77 74 72 800(估算) 836 800(估算) 860 759 680 无数据来源 430 300 备注:1.#7MGGH运行至今未投入蒸汽辅助加热系统,能够满足现场需求,如若投入辅助加热可以保证烟囱入口温度恒定在75℃以上,避免烟囱湿度过大。
2.因三维肋管换热器原净烟进出口均无远传压力表,未进行长期统计,近期统计均在高负荷区,没有低负荷数椐,待以后完善,从高负荷压力对比均在设计范围内,难以对比。 性能参数对比:
7 总结及结论 7.1 项目总结
平顶山热电两台机组超洁净改造脱硫系统分别按两套不同的技术方案设置了烟气余热回收装置,现以两套装置分别从系统流程、设计、施工、运行、维护及投资等方面进行全面的总结如下:
1)系统设置:7#炉MGGH系统设置了热媒水及蒸汽辅助加热器、补水、疏水等系统,原/净烟气换热器分别独立布置;而6#炉三维管式GGH系统设置一台气-气换热器,附属系统仅包括一套热烟气再循环系统。因此,三维管式GGH比常规MGGH从系统布置上较为简单,施工工程量对比对新建项目MGGH施工复杂,对改建项目都有结合现场的问题,难易程度不能做比较。
2)设计改造范围:7#炉MGGH系统包括2台烟气换热器本体支架及检修平台楼梯、
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