管式空预器热风再循环计算.pdf

第29卷第5期
能源技术
2008年10月
ENERGY TECHNOLOGY
Oct.2008
研究与探索
管式空预器热风再循环计算
范诚豪,韦红旗
(东南大学能源与环境学院,南京210096)
摘要:在扬子热电厂大修期间省煤器和空预器政造中,为了保诓锅炉在排烟温度降低的同时
不会因为环境温度过低而造成低温腐蚀严重,采用了加装热风再循环的措施。通过合理的酸露点
和空预器最低壁温的计算以及再循环风量的热力校核,证明了加装热风再循环的合理性。
关键词:壁温计算;热风再循环;防漏
中图分类号:TK223.3
文献标识码:A
文章编号:1005-7439(2008)05-025303
Calculate Sirocco Circulating on Tubular Air Pre-heater
FAN Cheng-hao, WEI Hong-qi
School of Energy and Environment, Southeast University, Nanjing 210096, China
Abstract: By overhauling the economizer and air pre-heater of Yangtze Power Plant, in order to ensure that
when the boiler flue gas temperature decrease, it will not cause serious low temperature corrosion by the
environmental temperature decreasing. Through reasonable acid dew point and air pre-heater minimum wall
temperature calculation and thermal calibration of recycling air volume, it prove that the installation of hot air
recirculation is reasonable
Keywords: Wall temperature calculation Sirocco circulating; Leak proof
扬子石化热电厂1锅炉是哈尔滨锅炉厂生产风温度要求后再进入锅炉,而锅炉热风再循环系统
的HG-220/10010型锅炉,1986-1988年间相继建从锅炉空气预热器空气出口引出部分热风,并把这
成投产。该型锅炉尾部受热面采用的是双级布置的些热风加入到送风机入口与冷空气混合,使混合后
光管式空预器和光管省煤器,但是省煤器原设计传的空气温度达到锅炉进风温度要求后再进人锅炉。
热面积偏小,吸热量不足,加上煤质变化等因素的影综合了国内电厂以往的改造经验,考虑系统投资,运
响,排烟温度一直远高于设计值(30℃)以上,锅炉行维护和经济性等因素后,决定采用热风再循环
效率不高,煤耗増加。另外锅炉还存在低温空预器系统。
段严重漏风、省煤器严重磨损等问题。因此在大修
期闾实施了高温省煤器改造,政造后从热力计算结
空预器热风再循环的布置形式
果看排烟温度降低明显,但是改造后预热风温还是
空预器采用立式管箱机构,分两级布置,上级
下降不能满足制粉系统安全运行的要求,另一方面个行程下级3个行程;考虑到低温引起的局部腐蚀,
排烟温度降低后,当冬天环境温度低于零下时,低温将最下面的一个行程设计成单独管箱,以便于更换,
空预器的腐蚀和漏风就更为严重。因此在环境温度而二和三行程构成一个管箱,中间用隔板隔开。空
较低时提高低温空预器入口风温具有重要意义。
预器在水平截面上分成4个部分,空气自下级前后
目前的电厂锅炉系统设计为了控制低温腐蚀以墙引入,经上级前后墙引出。空预器管箱由
及锅炉运行的经济性,一般都采用暖风器或热风再40mm×1.5mm的碳钢制成,上级空预器高
循环系统。其中锅炉暖风器以汽轮机的低压缸抽汽3.5m,下级空预器分上下两部分,总高为7m,上部
口(0.8MPa级或0.3MPa级抽汽口)抽汽把蒸汽5m,下部2m。空气从管间流过短管,横向冲刷错
送到锅炉暖风器加热冷风,使冷风温度达到锅炉进列管束,每个管箱上部装有200mm长的防磨短管。
范诚豪等:管式空预器热风再循环计算
热风再循环不采用再循环风机,而是在送风机
前的冷风道与热风道之间加装一根热风再循环管
tov, H
道,通过调节挡板来热风量循环量,再循环管的管径
合x)高温空预器
根据推荐的风速来决定。考虑到夏季在环境温度较
烟气行程
高时。不需要开启再循环风门,为保证再循环系统
的可靠性,要求再循环风门必须非常严密,防止漏风
温空预器
导致空预器入口风温升高导致锅炉效率降低。热风
再循环系统布置如图1所示。
热风出口
图2热风再循环计算过程参数
锅炉
循环的热风量就是再循环率与送入锅炉的热风
热风再
量的乘积
循环门
メ碳热
Vho = rv
此时可以求出在标准状态下的循环风量Vs和
在标准状态下送入锅炉的风量Vs
冷风进口
送风机
273
图1热风再循环系统布置图
Vw=Vメ273+5
V
273
2空预器段的再循环风量的计算
273+
根据质量守恒进人低温空预器的标态风量Vt
空预器段热风再循环的计算参数如图2所示,就是两者之和乘以一个漏风系数,这个漏风系数大
计算是基于220th锅炉热力计算程序的反复送代于1,考虑到高低温段空预器的漏风,有:
过程,由于一般的锅炉热力计算程序中没有再循环
Vat。=(Vs+Vgs)X(ムa'+△a2)
计算功能,因此再循环风量的计算要用到的数据都(△a'和△"分别是高低温空预器的漏风系数)。低
是由给定的燃料成分、环境温度和给水温度来计算温空预器人口的空气温度以锅炉设计煤种额定工况
得到。叠代计算在进行到上级高温段空预器时,高下的人口风温为准,在环境空气温度低于零度时,要
温空预器的人口烟气温度是高温省煤器的出口保证进人低温空预器的空气温度为30℃左右,这样
烟气温度,并且是已知量,而高温段空预器的空气出低温段空预器就不会发生太大的低温腐蚀。前面已
口温度“虽然是假定的,但最后通过迭代校核,因经求得了进入低温空预器的标准状态下的风量
此,这样该出口温度下的焓值、k也就可以确定
V。,在此基础上假定一个低温空预器入口的风温
然后再假设一个再循环量(循环的热风量占送入
a,最后通过迭代再循环率y,使这个温度接近
锅炉的二次风和进入制粉系统总风量的比例),所以30℃,有了低温空预器的人口的温度ta,可以求得
高温段空预器出口处的过量空气与锅炉燃烧所需的
低温空预器实际的入口风量Vd:
理论空气量之比为g;
(273+tdk
g=(a1-△an-△a)x(1+7)
273
即炉膛出口的过量空气系数m-减去炉膛漏风
进人送风机的标准状态下的冷风量V就是进
△a和制粉系统漏风Δa后还要加上这股再循环风人低温空预器的标准状态下的风量Va减去标准状
所带来的过量空气。送人锅炉的热风量V可根据态下的循环热风量V
燃料量Bっ,燃烧所需的理论