河南能源集团安化公司动力厂8#锅炉系郑州锅炉有限责任公司生产的ZG-75/3.82-M型循环流化床锅炉,额定蒸发量为75 t/h,过热蒸汽压力3.82 MPa,过热蒸汽温度450 ℃,锅炉设计效率89.7%。锅炉给水系统流程:合格的脱盐水经管道送到除氧器,使其中的溶解氧含量小于15 μg/L,然后通过除氧器给水泵加压到6.0 MPa,再经省煤器与烟气换热加热到150 ℃送至锅炉汽包。
该锅炉省煤器布置在尾部烟道中过热器系统下部,分上、下2组,54管头,上、下2组省煤器采用焊接式翅片管结构,管子规格φ32 mm×4 mm,材质20 g。
1.改造前的状况
我公司循环流化床蒸汽锅炉省煤器通常采用的是焊接式翅片管,其缺点是使用过程中翅片与母管之间的接触热阻和翅片松弛问题。我公司动力厂8#锅炉省煤器2012年7月重新更换了焊接式翅片管,更新后锅炉系统的工艺指标如下:最高负荷71.2 t/h时,省煤器出口烟气温度202.2 ℃,锅炉排烟温度177 ℃;最低负荷47.8 t/h时,省煤器出口烟气温度183.8 ℃,锅炉排烟温度167 ℃;2012年7—10月平均蒸汽产量61.1 t/h,吨蒸汽耗粉煤0.157 t。但在之后的使用过程中,多次发生省煤器泄漏,经统计,至2014年6月,因省煤器泄漏共造成停炉7次,严重影响锅炉的长周期运行,对后系统的稳定运行也造成严重冲击,严重影响公司的整体经济效益。
2.改造方案确定
从实际使用情况来看,焊接式翅片管的焊着率都不易达到100%,且不易检查,焊接处产生接触热阻,还需进行焊后热应力处理,长期使用易产生焊缝开裂,使翅片与管子脱开,从而产生更大接触热阻,影响传热效率,不得不更换翅片管。而螺旋翅片管式省煤器具有高效率、高稳定、高可靠的传热性能,使用寿命更长,与目前常规的光管或高频焊接螺旋翅片管相比,翅片与母管为一体结构,彻底消除了翅片与母管之间的接触热阻和翅片松弛问题,更适用于较为恶劣的工况。因此,公司决定将省煤器改为螺旋翅片管式。
3.改造后的运行状况及效益
2014年6月,8#锅炉省煤器改为了螺旋翅片管式,之后连续运行5个月,创下8#锅炉历史运行的最好水平,有效地延长了锅炉的运行周期。改造后锅炉系统的工艺指标为:最高负荷75.8 t/h时,省煤器出口烟气温度189 ℃,锅炉排烟温度147 ℃;最低负荷56 t/h时,省煤器出口烟气温度180.2 ℃,锅炉排烟温度135 ℃;2014年6—8月平均蒸汽产量64.4 t/h,吨蒸汽耗粉煤0.155 t。
由改造后锅炉系统的工艺指标可知,改用螺旋翅片管式省煤器后,锅炉负荷显著提升,最高负荷时省煤器出口烟气温度下降约12 ℃,锅炉排烟温度下降约30 ℃,说明省煤器利用烟气热量的效率显著提升,有效地降低了锅炉的单耗,蒸汽价格按600元/t计,吨蒸汽成本降低1.2元,8#锅炉额定流量75 t/h,改造后蒸汽成本日可降低2160元,效益可观,改造是成功的。接下来,公司已将5#~7#锅炉省煤器列入2015年度单体设备改良计划。
(安化 余志宏 韩霜)