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福建省龙岩坑口火电厂工程锅炉设计小结

福建省龙岩坑口火电厂工程锅炉设计小结

点击数:7482 次   录入时间:03-04 11:49:50   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘
 1 电厂概况
    福建省龙岩坑口火电厂位于龙岩市新罗区雁石镇,电厂厂区位于新芦村东侧、柯溪村南侧的平地上。电厂南距雁石镇约2.5km,龙岩市约25km。
    福建省龙岩坑口火电厂工程一期建设规模为4X135MW凝汽式汽轮发电机组。锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的440t/h超高压中间再热循环流化床锅炉;汽轮机为4台135MW超高压中间再热凝汽式汽轮机,其中1、2号机组汽机由哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产,3、4号机组由东方汽轮机厂生产;汽轮发电机均为山东济南发电设备厂生产的135MW汽轮发电机。公用系统按4×135MW考虑。1、2、3、4号机组分别在2005年9月、2005年12月、2006年5月和2006年9月通过96小时满负荷试运行。
    2 锅炉专业设计简介
    2.1 燃料及脱硫
    2.1.1 煤质:福建龙岩无烟煤。
    2.1.2 点火及助燃用油
    点火和低负荷助燃油为0号轻柴油。
    2.1.3 脱硫
    掺烧石灰石进行炉内脱硫,石灰石来自福建省龙岩市,采用汽车运输方式。
    2.2 锅炉规范
    型式:超高压中间再热循环流化床锅炉
    台数:4台
    主要设计参数:(括号内为3、4号机)
    B-MCR
    过热蒸汽流量 t/h 440
    过热蒸汽出口压力 MPa(g) 13.7
    过热蒸汽出口温度 ℃ 540
    再热蒸汽流量 t/h 354.54(360.67)
    再热蒸汽进口压力 MPa(g) 2.74(2.82)
    再热蒸汽进口温度 ℃ 322.7 (332.3)
    再热蒸汽出口压力 MPa (g) 2.56 (2.64)
    再热蒸汽出口温度 ℃ 540
    给水温度: ℃ 249(252.4)
    热风温度 ℃ 220
    排烟温度 ℃ 142
    锅炉计算热效率(设计煤种,低位发热量) % 88.62
    锅炉保证热效率(设计煤种,低位发热量) % 88
    2.3 燃烧系统及辅助设备选择
    a.采用新型高效洁净燃烧的循环流化床锅炉,在炉内掺烧石灰石进行炉内脱硫。
    b.采用二级点火系统,即由高能点火油枪点燃轻油,再点燃煤,油枪采用简单机械雾化。
    c.点火及助燃用油为0号轻柴油。
    d.烟风系统设2台50%容量一次风机;2台50%容量二次风机;2台100%容量冷渣器风机,一运一备;3台50%容量的高压流化风机,两运一备;2台50%容量吸风机;1台五电场除尘器。
    e.给煤为后墙二级给煤,每条给煤线容量为120%BMCR的耗煤量。
    f.飞灰再循环系统设2台飞灰再循环风机。
    g.启动用烟煤点火,每炉设一个烟煤仓和一台烟煤给煤机。
    3 设计优缺点小结
    目前,四台锅炉能稳定连续运行,从设计的角度来看,锅炉厂的锅炉设计和设计院的辅机选型、烟风煤系统设计总体是合理的,有许多的优点可以肯定的,如锅炉选型合适,燃烧稳定,能连续运行;设置烟煤仓主要为加快启动时间和节省燃油起到应有作用;给煤系统煤仓设置疏松机起到一定作用;耐压刮板给煤机的给煤口经改进不堵煤。也存在部分不足之处,如锅炉厂配套的风水联合冷渣器无法连续运行;炉床温度运行比设计低;过热器温度偏低;一次风运行风量与风压比设计值小,风门开度很小等问题,有待以后改进。
    3.1 锅炉选型
    福建无烟煤煤质干燥无灰基挥发份(Vdaf)低,难着火、难稳燃、难燃烬,灰熔点低,属典型的劣质无烟煤。因煤质的特殊性,燃用福建无烟煤锅炉的大型化,是摆在大家面前的一个课题,锅炉选型是否合适,对整个工程意义重大,直接影响到整个电厂是否能连续稳定运行,全厂的热效率和经济性是否能维持在一个较高水平(相对燃福建无烟煤电厂),我院对此极为关注,从可研一开始就会同业主进行调研,征集各个锅炉厂的意见,编写了《锅炉选型专题报告》,对135MW级循环流化床锅炉和“W”火焰煤粉锅炉进行比选,推荐采用循环流化床锅炉,在招标阶段,会同省内锅炉方面的专家,极力推荐循环流化床采用汽冷旋风分离器。
    目前,从四台锅炉运行的情况来看,燃烧稳定,床温控制在920℃-950℃,炉床和回料腿基本不结焦,能稳定连续运行,锅炉热效率可达86%(除尘器第一电场收集的飞灰,其飞灰再循环未投),不投油最低稳燃负荷约50%,基本达到预期目标,相信经过不断摸索,各指标还会提高,因此,我们认为锅炉选型是合适的,适宜燃用福建无烟煤,为300MW级锅炉选用循环流化床锅炉提供有力的支撑。
    3.2 设置烟煤仓
    福建无烟煤着火难,要在650℃以上,有时高达900℃才能稳定着火燃烧,加上来煤的多样性,入炉煤煤质和粒度难以保证,因此,设置了烟煤仓,几何容积35m3,主要是启动时用烟煤点火,另外烟煤可在锅炉压火运行用,也可用烟煤仓上启动床料。
    一台锅炉冷态启动时:投油——投无烟煤(650℃时投)——断油:实际耗油量约25吨。而采用投油到450℃时投烟煤,750℃时投无烟煤的启动方案,实际耗油量约15吨,耗烟煤约20吨。
    启用点火煤系统可以节省燃油消耗,节省运行费用,每次启动节省费用计算如下:
    1) 投油到投无烟煤(650℃时投)点火实际耗油量约25吨。
    燃油耗费:
    燃油消耗:25吨(一台炉)
    燃油价格:0.495万元/吨
    燃油耗费:0.495×25 = 12.375(万元)
    2) 投油到450℃时投烟煤,750℃时投无烟煤,实际耗油量约15吨,烟煤约20吨。
    燃油耗费:
    燃油消耗:15吨(一台炉)
    燃油价格:0.495万元/吨
    燃油耗费:0.495×15 = 7.425(万元)
    烟煤耗费:
    假定点火烟煤低位发热量为21300KJ/kg,
    标煤价格:460元/吨;
    燃煤消耗:20吨(一台炉);
    折算到标煤:20×21300/(7000×4.1868)=14.5t
    标煤耗费:14.5×460=6670元
    总点火耗费:7.425+0.667=8.092万元
    每点火一次启用烟煤系统比直接点燃无烟煤节省费用: 12.375-8.092=4.283万元
    从以上可以看出,锅炉冷态启动一次采用油和烟煤联合启动比只采用油启动节省费用4.283万元,而增加烟煤系统初投资将增加约40万,估计在一年时间就能收回投资,可见将来运行将节省不少运行费用。
    3.3 给煤系统
    锅炉给煤为后墙二级给煤,无烟煤从无烟煤仓经电动插板门后落到耐压称重皮带给煤机,由皮带给煤机送至刮板给煤机后送入炉膛,每条给煤线容量为120%BMCR的耗煤量。
    每台炉设两个几何容积348m3无烟煤仓,无烟煤仓内忖不锈钢,在煤斗入口(大小800mmx800mm)至上部3m处安装煤斗疏松机,刚开始运行时,煤斗时有堵煤,主要在混凝土煤斗出口至耐压称重给煤机入口约1.5米的长度,煤斗疏松机能疏松到的位置不堵。堵煤主要原因是煤比较潮湿,后来,上煤注意上干燥一些的煤,这样,运行基本顺畅。安装的煤斗疏松机是有效果的。
    在耐压刮板给煤机的落料口,取消了常规的容易堵煤的旋转给料阀,安装一道手动插板门和一道电动可调插板门,并且采纳哈锅厂的意见,对直接接入的二次风密封风直接连接接口进行处理,改为风箱连接,解决了许多同类电厂在此堵煤的问题。下图为直接开孔图1和风箱连接图2



    3.4 冷渣器
    本工程一号机使用的冷渣器为风水联合冷渣器,由锅炉厂供货,1号机从一开始运行就会堵煤、结焦,都是从事故排渣口进行排渣,造成热量损失,操作运行困难,锅炉底层灰渣污染严重。主要原因是福建无烟煤的煤层较薄,煤矿较小,矿点多,来煤煤质具有多样性且参有石块和矸石,输煤破碎系统运行困难,入炉煤粒度难以保证;有时来煤煤质灰分较大也是一个原因。

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