电厂烟气脱硫增压风机变频改造的技术问题

燃煤电厂脱硫系统配置 烟气脱硫系统由增压风机、吸收塔、烟气换热器及烟道等组成。自锅炉引风机来的烟气进入吸收塔中洗涤脱硫,经脱硫后送回尾部烟道进入烟囱排放。由于烟气经原烟道、烟气换热器、吸收塔及净烟道等阻力设备,烟气压力受到一定损失,需增设增压风机来补偿烟气流动中的压力损失,目前老机组改造均采用锅炉引风机后加装增压风机方式。     

引、增压风机合并改造的烟道优化

针对火电机组锅炉引风机、增压风机合并改造后管网烟道系统的优化问题,提出了以数值模拟为核心,结合工程实际改造经验,进行综合评估的管网优化设计方法,并将其应用于300 MW机组引风机的改造工程中。改造后,烟道阻力在满负荷下由468 Pa 降至了193 Pa,吸收塔入口烟气流动均匀性得到改善,风机节能效果显著。     

无旁路FGD原烟道烟气预处理装置

取消烟气脱硫装置(FGD)烟气旁路系统后,考虑到原烟气中油污、高浓度粉尘以及持续高温对FGD的影响,需要在吸收塔前加设除尘、除油装置.湿式烟气预处理装置适用于无烟气-烟气换热器(GGH)的FGD系统,装置运行时,仅考虑锅炉投油阶段所产生的最大烟气量.装置内烟气流速小于5 m/s,装置内液气比不小于0.3.湿式烟气预处理装置包括预洗涤液缓冲箱、预洗涤液循环泵及预洗涤液外排泵等.根据原烟气烟道接口标高的不同,设置在吸收塔前的原烟气烟道处的烟气处理装置分为低位水平走向和高位水平走向2种.低位水平走向设置烟气预热处理装置是将2台引风机出口烟道汇合且自低位水平接出后再垂直上升引至吸收塔入口.此时,可以在吸收塔入口前的原烟气烟道垂直上升段设置烟气预处理装置(图1).     

600MW机组引风机失速的分析

针对某火力发电厂600 MW机组引风机运行过程中振动较大的问题,阐述了静叶可调轴流风机产生失速的机理和原因,测量了不同工况下引风机进出口静压,并计算比较了原烟气系统与临时系统的系统阻力变化,提出了相应的改造措施.测量结果表明,尾部烟道临时系统烟气系统阻力大幅增加,就会造成引风机处于失速区运行,导致振动偏大.引风机系统经改造后,引风机运行正常,减小了尾部烟道烟气系统阻力.     

660MW机组湿法烟气脱硫双入口吸收塔内烟气流场模拟

湿法烟气脱硫(WFGD)的双入口吸收塔烟道布置方案与传统单入口吸收塔布置方案相比,具有能耗低、占地面积小的优点.以桌电厂660 MW燃煤机组为例,对双入口和单入口吸收塔的烟气流场分别进行数值模拟.结果表明,双入口吸收塔烟道布置方式入口不易积垢、流场均匀度好,是一种更为优越的湿法烟气脱硫系统的设计方案.     

关于降低烟风系统阻力提高锅炉出力方法的探讨

通过对朝阳发电厂＾＃１锅炉出力不足原因的分析，找出了解决锅炉出力不足的方法，通过在烟道系统的急转弯处加装导流板，在除尘器出口处加装叶片导流器，清除烟道积灰，并进行堵漏风，降低了烟风道系统的阻力，减少了引风机的电耗，提高了机组的经济性，降低烟道系统阻力是一种解决引风机出力不足提高锅炉出力行之有效的方法。     

引风机前后烟道气流扰动问题研究

燃煤机组烟道的结构和布置型式决定了气流的流场分布和烟道系统的阻力,烟道设计不合理会影响相关设备的运行。某660MW机组B侧引风机在高负荷下振动超标,气流产生异声,通过振动测试分析得出风机运行状况无异常,引风机振动是由入口烟道和出口烟道内存在气流扰动造成的。采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件对电除尘器到引风机段烟道、引风机到脱硫入口段烟道进行模拟分析,得出引风机入口和出口气流扰动是引起引风机运行振动并产生异声的原因并提出优化方案。优化实施后,引风机振动值控制在安全运行范围内,异声消除,烟道阻力降低249 Pa。本次改造保证设备的正常运行,降低了运行能耗。     

引风机前后烟道气流扰动问题研究

燃煤机组烟道的结构和布置形式决定了气流的流场分布和烟道系统的阻力,烟道设计不合理会影响相关设备的运行。某660 MW机组B侧引风机在高负荷下振动超标,气流产生异音,通过引风机热态试验分析得出风机与系统的匹配性较好,不存在失速问题,通过振动测试分析得知风机运行状况良好,无异常,引风机振动是由入口烟道和出口烟道内存在气流扰动造成的。采用计算流体力学软件对电除尘到引风机段烟道、引风机到脱硫入口段烟道进行模拟分析,得出引风机入口和出口气流扰动是引起引风机振动并产生异音的原因,据此提出了优化方案。优化实施后,引风机振动值控制在安全运行范围内,异音消除,烟道阻力降低249 Pa。本次改造保证了设备的正常运行,并降低了运行能耗。     

火电厂除尘器前烟道流场性能诊断与优化

火电厂烟风道用于输送烟气、冷风等介质,其设计优化水平不但影响火电厂烟风系统阻力的大小,而且影响与烟风道直接相连的各个设备的运行状态。某600MW机组除尘器前烟道设计不合理,存在磨损严重、进入除尘器烟气分配不均等问题,文中采用标准k-ε模型,利用Fluent求解器对该部分烟道的流场进行数值计算,诊断分析其存在的主要问题,提出的3个改造方案均可使烟道阻力大幅度下降、烟道磨损减轻、进入除尘器烟气分配均匀。同时,研究了缓转半径及烟气流速对该段烟道阻力和烟气分配的影响情况,计算结果表明该段烟道缓转半径宜选在0.875以上,烟气流速对该段烟道的性能基本没有影响。     

600 MW超临界机组尾部烟道流场优化

针对某发电厂锅炉尾部烟道阻力偏高、机组限负荷运行的现状,通过对尾部烟道流场诊断分析及优化设计,在烟道合适位置加装导流板,制定最佳的改造方案。改造后,机组出力恢复至600 MW,空预器出口至吸收塔入口段烟道阻力共降低73.7%,达到了节能降耗的目的。     

燃煤电厂超低排放改造后烟道氯化铵结晶原因分析及对策

燃煤电厂超低排放改造之后,由于污染物排放限值的降低和治理设备运行压力的增加,机组烟气净化设备出现了新问题。部分电厂除尘器净烟室、引风机风道、脱硫系统入口烟道等位置集中出现大量白色结晶物,实验室化验分析得知该结晶物主要成分90%以上为氯化铵,对氯化铵结晶反应的机理进行了研究和计算。结果表明:烟道内氯化铵开始发生结晶的温度为75~115℃,即空气预热器出口至脱硫系统入口之间的区域,该区域包含除尘器、引风机、或气气再热器(GGH)等重要辅机设备;氯化铵结晶不但会堵塞设备,还会严重腐蚀烟道壁面等部位;提出日常运行过程中的预防和控制措施,以及控制烟气中逃逸氨质量浓度和氯化氢质量浓度等建议。     

某电厂矩形尾部烟道数值模拟及截面优化

针对某电厂2号机组矩形尾部烟道电除尘器出口至引风机入口段阻力过大的问题,采用ANSYS流体计算软件对该段烟道流场进行了数值模拟,将模拟结果与理论计算结果进行对比,验证了研究方法的合理性,并得出烟道中阻力过大的部位主要是连续紧凑布置的弯头、变径管等异形件及烟气汇流处。设计了3套圆截面烟道改造方案,对其阻力特性进行了数值模拟,得到改造方案一、二、三的烟道减阻率分别为89.51%、92.64%、89.82%。考虑实际工程应用,选带"虾米弯"结构的方案三为宜。     

烟气脱硫旁路挡板拆除改造实践

针对300MW机组脱硫系统的烟气旁路挡板拆除改造,提出拆除旁路挡板及部分烟道,在原烟道顶部加装4个防爆门,吸收塔入口内部烟道加装喷淋装置;并改变部分控制逻辑,以适应改造后的脱硫系统运行方式。经改造,脱硫系统能安全可靠地连续运行。     

某1000MW机组电除尘器前后烟道流场特性数值模拟及结构优化

以某1 000 MW机组锅炉烟气系统为研究对象,采用计算流体力学(CFD)软件对电除尘器前后烟道流动和阻力特性进行了数值模拟,分析了烟气流量分布不均和管路阻力较大的原因,提出了除尘器前烟道采用三通道同时分流与导流板结合,除尘器后烟道采用缓转弯头和外削角急转弯头组合的优化方案,并对优化后除尘器前后烟道流动和阻力特性进行了模拟计算。结果表明:CFD计算结果与实际情况吻合较好,数值模拟结果可用于指导烟风管道的结构优化;优化后,除尘器前后烟道内涡流和偏流区域减小,除尘器的各分支烟气流量均匀,管道阻力降低明显,节能效果显著。     

广州中电荔新锅炉烟道降阻分析与优化改造

为解决广州中电荔新机组投产后机组运行至满负荷附近时引风机出口烟道阻力异常高的问题,在对引风机出口处烟道流速测试分析的基础上,以引风机出口到增压风机入口烟道段为例,利用Gambit软件按烟道实际尺寸建立了烟道的数学模型。该模型采用SIMPLE算法,实现压力和速度的耦合求解;模型模拟和实测获得的压力损失结果接近,验证该数学模型的合理性。利用该模型对改造前烟道模拟,发现扩压拐弯段和增压风机入口段的压损比较严重,认为是烟道几何形状不合理所导致。为此,通过加装弧段导流板、隔流板、斜板等措施找到降阻最佳方案并对扩压拐弯段和增压风机入口段进行改造,改造后流场模拟表明这两段流速明显下降,阻力得以降低。     

多炉一塔湿式烟气脱硫系统设计优化研究

对多炉一塔湿式烟气脱硫系统改造过程中的原砖烟道和干烟囱腐蚀、原砖烟道结构强度受影响、侧进式搅拌器设备昂贵、脱硫剂制备系统易堵塞、真空皮带机需高位布置等问题提出相应的设计优化,如引风机改造增压、吸收塔塔顶架设湿烟囱、吸收塔与循环氧化池分置、粉仓卸料口与浆液箱进料口错开布置、采用真空平衡间歇式自排液器进行气液分离等.实际应用表明,优化设计后的系统具有投资省、维护量少、系统可靠、运行稳定等优点,适用于老锅炉的脱硫改造.     

320MW机组锅炉加装低温省煤器的经济性研究

对某台320MW机组锅炉在尾部烟道加装低温省煤器,利用烟气余热加热机组凝结水,以降低电袋复合除尘器入口烟温。试验结果表明:加装低温省煤器后,汽轮机热耗率下降40.3kJ/(kW.h),机组供电煤耗降低1.425g/(kW.h);进入电袋复合除尘器的烟气温度降至130℃左右,满足进入脱硫装置排烟温度≤150℃的要求,同时消除了锅炉两侧烟道的烟温偏差,使机组可在任何负荷下安全运行。     

1000 MW燃煤机组尾部烟道全流程流场优化

为进一步挖掘燃煤机组风烟系统节能潜力，利用数值模拟方法，对包括空气预热器出口至电除尘器入口、电除尘器入口至引风机入口、引风机出口至脱硫塔入口在内的尾部烟道全流程流场进行分析及优化，并且将模拟结果与工程应用结果进行对比。结果表明：模拟优化后，尾部烟道系统阻力下降205 Pa,各低温省煤器通道截面速度偏差均小于20%。模拟结果与工程应用结果较为吻合，所提出的大型燃煤机组烟道流场优化及节能耦合技术方案可提升机组运行的安全性和经济性。     

热电联产机组锅炉烟风系统阻力诊断研究

针对300 MW级亚临界热电机组锅炉风烟系统阻力大的问题,以A电厂2＆#215;330 MW热电联产机组2号锅炉为研究对象,通过对锅炉选择性催化还原脱硝反应区、回转式空气预热器、电袋除尘器、引风机出口渐扩段至拐弯后烟道及烟气脱硫系统各段阻力进行全面测试诊断分析,得出锅炉烟风系统阻力偏大的主要原因,并据此提出了一些降低锅炉烟风系统阻力的措施与建议。     

三炉一塔湿法脱硫烟气系统改造应用

结合山东某热电厂3×75 t/h循环流化床锅炉三炉一塔石灰—石膏湿法烟气脱硫工程实例,针对系统初步运行阶段,2台锅炉或3台锅炉同时进烟气至脱硫系统时,出现炉膛正压,锅炉需降负荷运行的问题,通过对烟气系统阻力及脱硫系统进烟方式的分析,查出问题产生的根源为脱硫塔进口烟道设计不合理,导致2股或3股烟气碰撞,形成烟气对流,降低了气体分子的运动速度和动压,造成系统总阻力增大,以致现有引风机全压不能克服系统总阻力。在脱硫塔进口烟道中增加隔板,改造为3台锅炉分别通过各自独立烟道进脱硫塔的进烟方式,避免了烟气碰撞形成对流,系统总阻力增大的现象,改造后系统达到了正常运行状态,问题得到解决,可为今后同类三炉一塔烟气脱硫工程脱硫塔进口烟道设计提供参考。