一、技術名稱:回轉式空氣預熱器接觸式密封技術
二、技術所屬領域及適用范圍:火力發電行業所有使用回轉式空氣預熱器的發電機組
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
在發電行業,傳統空氣預熱器是采用剛性有間隙密封技術,在動靜間保持一個最小間隙,達到漏風最小。由于空氣預熱器存在蘑菇狀變形問題,而且變形隨負荷環境溫度不斷發生變化,很難達到最佳的動靜之間的間隙值,漏風率一般在10%左右。目前該技術可實現節能量36萬tce/a,CO2減排約95萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
回轉式空氣預熱器是一種傳動機構,泄漏無法避免。但過大的泄漏首先會影響鍋爐運行的經濟性,增加了風機的功率消耗,降低機組出力;其次漏風過大加快了空氣預熱器冷端腐蝕。統計表明,對于300MW的機組,空預器漏風率每增加1%,將使機組的綜合煤耗增加0.2-0.6g/(kWh)。
改造后新型密封結構是對傳統的非接觸式密封的顛覆,它采用柔性金屬密封簇直接與空預器的密封板進行接觸,在各種運行工況下這種直接接觸式的密封技術都可將密封間隙減小至零。
2.關鍵技術
新型的空預器密封結構,稱為接觸式全向柔性密封技術,它利用的是迷宮密封的原理,將運動部件和靜止部件之間的間隙完全覆蓋。新型的密封結構鋼絲具有良好的彈性和柔性,可以根據不同負荷下密封間隙的變化改變變形量,并向四周散開,阻止空氣向各個方向滲漏,實現了在軸向、徑向和環向上的全方位密封,將空預器在各個方向的漏風降到最低。
3.工藝流程
這種全新的密封結構具有極大的靈活性和可行性,可適用于不同大小、不同結構的回轉式空預器?梢愿鶕F場的位置和漏風情況安裝在空預器軸向、徑向、環向任一方向,或者是在三個方向同時安裝,安裝后的空預器漏風率得到極大減小,且結構簡單投資小。新型密封結構的安裝可根據現場實際情況采用焊接、緊固螺絲、或用三角板加固等方法安裝在空預器的徑向隔板、轉子膜片或是環向密封面上。
五、主要技術指標
以一臺1000MW機組為例,并根據上文中對節能減排能力的計算結果,該技術相關行業特性指標包括:
節煤量:7217.7t/a;
降低廠用電耗量:2248.5萬kWh/a;
降低CO2排放量:19055t/a。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
該技術達到國內領先水平,獲得超超臨界機組回轉式空氣預熱器新型柔性密封技術成果?諝忸A熱器漏風率A、B兩側均遠低于保證值,漏風率約為4.0%,廠用電率3.01%(不帶脫硫),達到我國目前投運鍋爐之最高水平。在對空預器進行熱端密封的改造后,廠用電率進一步大幅下降至2.7%(不帶脫硫)。
七、典型應用案例
典型案例1
典型用戶:上海高橋第三發電有限責任公司
建設規模:上海外高橋第三發電有限責任公司2*1000MW機組,4臺回轉式空氣預熱器,在軸向、徑向、環向全部進行密封改造。建設條件:投資額較小,屬于企業技改項目。主要改造內容:根據空預器的密封結構和現場改造空間,在現有的密封結構上對其進行改進,在徑向、橫向和環向上增加新型的柔性接觸式密封簇。主要設備:柔性金屬密封簇。能耗監測情況:空預器密封改造取得的經濟效益,不僅包括風機節省的廠用電率,還有漏風率下降將提高鍋爐的進風溫度,從而會進一步提高鍋爐效率?疹A器密封改造前實際運行供電煤耗287g/kwh,空預器漏風率保證值為6%。據相關文獻表明,空預器漏風率每增加1%,將使機組的綜合煤耗增加0.2-0.6(g/kwh)以上。經濟效益:年節省廠用電量為4497萬kwh,折合標煤量為15694.6噸/年,廠用電率大幅下降至2.7%(不帶脫硫)。項目投資700萬元,年節能量14435.4tce 。項目投資回收期小于6個月。
典型案例2
典型用戶:大唐貴州發電有限公司發耳分公司
技術提供單位:北京華能達電力技術應用有限責任公司
機組概況:大唐貴州發電有限公司發耳分公司#2 機組(600MW)鍋爐為上海鍋爐廠有限公司設計和制造的亞臨界、一次中間再熱、控制循環汽包爐。鍋爐采用擺動式燃燒器調溫,四角布置、切向燃燒,正壓直吹式制粉系統、單爐膛、∏型露天布置、固態排渣、全鋼架結構、平衡通風。 改造前漏風率:10%,改造后漏風率:3.16%,節約電量725.62萬度,節約供電煤耗0.68g/kwh。鍋爐效率可提高0.49%,提高鍋爐效率后節約煤耗1.52g/kwh。年節約煤總量7260噸,CO2減排量19166.4噸。年收益399.30萬元,項目投資380萬元,回收期0.97。
八、推廣前景及節能減排潛力
該技術未來5年在行業內的推廣比例可達到60%,預計未來五年,總投資額可達到3.6億元,節能能力可達到58萬tce/a,減排能力可達到153萬tCO2/a。
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