某600mw机组加装低温省煤器后烟道布置分析

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1、某600MW机组加装低温省煤器后烟道布置分析高翔康振兴国核电力规划设计研宄院有限公司摘要：发电厂大容量机组引风机出门烟道及低温省煤器位置布置不合理，会引发流动阻力增加、换热效果下降等等一系列问题。根据新疆某电厂炉后布置紧凑的具体情况，针对低温省煤器布置于立管烟道和水平烟道2种形式，采用计算流体动力学对引风机出口烟道进行了数值模拟，并通过加设导流板的方式优化了流场，取得了较好的效果。关键词：600MW机组;低温省煤器;烟道;数值模拟;汇流烟道;流体力学计算;作者简介：高翔（1986-）,男，工程师，硕士，主要从事发电厂电力设计工作。收稿日期：2017-10

2、-18Received：2017-10-180引言随着我国经济的高速稳定发展，对能源的需求量逐年增加，能源问题也一直是全社会共同关注的问题。当下，节能、环保成为时代的主旋律，作为耗能大户的电力行业，采取有效措施提高能源利用率，降低发电成本已成为发电企业的共识1±1。降低电厂锅炉的热损失有利于提高锅炉热效率，提高能源利用率，降低发电成本。锅炉的热损失包含排烟热损失，机械不完全燃烧损失，化学不完全燃烧损失，锅炉散热损失等。其中排烟热损失是锅炉各项热损失中主要的项目之一,排烟温度和排烟容积影响排烟热损失，通过降低排烟温度则可降低排烟热损失，提高机组热效率。降低

3、排烟的方法，通常是在烟道上设置低温省煤器冋收烟气热量。由于FI前火电工程对缩小主厂房占地面积较为重视，现今大容量机组炉后烟道布置紧凑，空间利用率高，对于低温哲煤器的布置空间有限，因此合理地设罝低温省煤器位罝，规划烟道布罝对于机组的安全稳定高效运行有着至关重要的意义。1低温省煤器的布置方式分析根据低温省煤器的系统设置方案，其布置方式主要分为以下几种:布置于吸风机和除尘器之间，布置于除尘器前，布置于吸风机出U烟道、脱硫吸收塔之前，以及除尘器前后各布置一级低温省煤器。本工程引风机采用脱硝、脱硫增压风机和引风机合并方式，纵向布置在除尘器出口烟道的下方。引风机和除

4、尘器之间烟道上不具备布罝低温省煤器条件，因此不考虑该布罝方案。(1)方案1:布置于除尘器前烟道。此方案在除尘器前烟道上加装低温省煤器，可有效降低除尘器前烟气温度。烟气温度降低，烟气比容增人，从而减小进入除尘器的烟气体积流量，另外也可降低飞灰的比电阻。由于流经除尘器的烟气流量降低，因此，在比积尘面积不变的情况下，除尘器的除尘面积和体积减少，占地面积减少，用材可以降低。飞灰的比电阻降低，可提高除尘器的除尘效率。但是较低的烟气温度可能会造成除尘器极板的腐蚀，需要釆用低低温除尘器，增加防腐难度。0前采用低低温除尘器的厂家，在实际运行过程中，并不会将烟气温度降到低

5、温省煤器额定的设计温度，一般运行在烟气酸露点以上。同时，烟气温度的降低，也增加了除尘器内堵灰的可能性。另外，除尘器前烟道布置低温哲煤器，烟气中烟尘含量高，容易造成低温省煤器磨损。(2)方案2:布置于吸风机后汇流烟道。此种布置方式不存在烟气低温腐蚀的问题。低温省煤器布置于除尘器后，烟气中的烟尘己经过除尘器的捕捉，碱性颗粒大幅降低，属于低尘区，可降低低温省煤器管束的磨损，也棊本不存在堵灰的问题。换热器的形式选择范围更加宽泛，可以使用换热系数更高的翅片管式换热器等。(3)方案3:除尘器前和引风机后二级布置。此种布置方式也一定程度上兼有方案1和方案2布置的优势，

6、同吋也•一定程度上存在方案1布置的问题，另外，两级布置这种方式系统较为复杂，造价更高。出于对安全性、可靠性、技术经济等多方面的综合考虑，本工程采用第2种布置方案，即低温省煤器布置于吸风机后汇流烟道。木工程为4X660匿机组，炉后依次布置脱硝装置、电袋除尘器、引风机、脱硫系统及烟囱。每台炉设2台纵向布置的动调轴流引风机，出口对冲向上汇流成1根立管烟道母管，然后接1个弯失水平接入脱硫吸收塔。烟气经过引风机后汇流进入低温哲煤器，换热后进入脱硫吸收塔。此种布置方式结构紧凑，空间利用率高。但由于2台引风机出口和对，烟气形成对冲汇流，在对冲汇流的弯头附近容易形成湍流

7、，不利于流场的稳定均匀，从而增加流动阻力，影响低温省煤器的换热效果。同吋，紊流烟气会对低温省煤器管束产生局部高速冲刷，导致磨损换热壁面产生泄漏，造成经济损失和安全隐患。另外，紊乱的烟气进入脱硫吸收塔后，也会降低脱硫效率。因此，需耍对引风机出口烟道进行详细的模拟分析。低温省煤器布置于引风机出口汇流烟道处，可以考虑2种布置方法:一是垂直布置于立管上，另一种是水平布置于水平管段上，如图1、2所示。nYr—3安<阁1低温哲煤器垂直布置于立管下载原阁图2低温省煤器水平布置于水平管下载原图本文主要从流场气流分布情况以及对低温省煤器的磨损等几个方面考虑2种布置形式的优

8、劣。2汇流烟道流场的数值模拟物理模型取引风机出U到低温省煤器出1_1、脱硫吸收塔