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9F燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)的優(yōu)化改造

2017-02-21 19:55楊環(huán)宇李晶陳志鑫胡志勇
科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年36期
關(guān)鍵詞:燃?xì)廨啓C(jī)

楊環(huán)宇++李晶+++陳志鑫+++胡志勇+++雷震+++朱建華

摘 要:介紹了北京京橋熱電有限責(zé)任公司9F型燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)的構(gòu)造和組成,分析了進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)存在的問(wèn)題,指出了惡劣天氣,如霧霾、沙塵暴等對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)過(guò)濾器造成的嚴(yán)重影響,制定出了高效的改造方案,通過(guò)兩臺(tái)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)和改造效果的對(duì)比,改造后的機(jī)組性能得到了明顯改善,增強(qiáng)機(jī)組的安全性和穩(wěn)定性,經(jīng)濟(jì)效益顯著。

關(guān)鍵詞:燃?xì)廨啓C(jī);進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng);過(guò)濾改造;袋式粗濾

燃機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的作用在于將空氣中的塵土過(guò)濾掉,并對(duì)空氣中的液滴進(jìn)行初步分離,得到過(guò)濾后的潔凈空氣,最后將其供應(yīng)到燃機(jī)壓氣機(jī)中,從而為燃機(jī)運(yùn)行提供條件。由此可見(jiàn),燃?xì)廨啓C(jī)的進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)對(duì)于機(jī)組整體性能起著至關(guān)重要的作用,而外界環(huán)境及天氣則直接影響著燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)運(yùn)行。

1 燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)介紹

北京草橋燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電廠二期工程,應(yīng)用2×350MW級(jí)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)二拖一多軸機(jī)組。全廠的配置包括:2臺(tái)SGT5-4000F(4)型燃機(jī)、2臺(tái)300MW燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)、2臺(tái)余熱鍋爐、1臺(tái)供熱蒸汽輪機(jī)和1臺(tái)300MW汽輪發(fā)電機(jī)。燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組與蒸汽輪發(fā)電機(jī)組都屬于分軸布置。燃機(jī)是由德國(guó)西門子公司所生產(chǎn)的,型號(hào)為:SGT5-4000F(4),燃機(jī)是由15級(jí)的軸流式壓氣機(jī)、24個(gè)低NOx燃燒器所組成的環(huán)形燃燒系統(tǒng)、燃機(jī)輔助系統(tǒng)以及4級(jí)透平所組成。根據(jù)西門子公司的要求,對(duì)9F級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行典型布置。將燃?xì)廨啓C(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)放置在發(fā)電機(jī)房的屋頂位置時(shí),可以起到對(duì)空氣中塵土進(jìn)行過(guò)濾,并分離空氣液滴,為燃?xì)廨啓C(jī)提供潔凈空氣的作用。這套進(jìn)氣系統(tǒng)最開(kāi)始是由德國(guó)康菲爾公司所設(shè)計(jì)和制造的,后又通過(guò)京橋熱電進(jìn)行改造,從而形成了現(xiàn)在的進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)。進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)屬于2級(jí)多層設(shè)計(jì),第1級(jí)是防凍倉(cāng),從內(nèi)到外依次為風(fēng)雨百葉窗除濕器、防冰凍系統(tǒng)、防柳絮網(wǎng)和風(fēng)雨防護(hù)罩。第2級(jí)是過(guò)濾器倉(cāng),主要包括精濾層和折疊式板式粗濾層,其中,精濾層是有2個(gè)直筒的組裝式濾芯,一共768套,折疊式板式粗濾則是由玻璃纖維無(wú)紡布折疊好并用金屬骨架固定在1個(gè)不銹鋼框架內(nèi)制作而成,共256塊。精濾層中還帶有脈沖反吹自清潔系統(tǒng)。精濾層和粗濾層都是分為4個(gè)層次進(jìn)行布置。

2 燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)存在的問(wèn)題

2014年2-4月以及10-12月,北京出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間霧霾天氣,空氣質(zhì)量非常差,京橋熱電#1、#2燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)壓差增長(zhǎng)較快,造成機(jī)組處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),熱網(wǎng)供暖情況緊張,為了提高機(jī)組的發(fā)電和供熱效率,當(dāng)霧霾頻發(fā)的時(shí)期,可以經(jīng)常更換進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)中的防凍倉(cāng)G4級(jí)粗濾及過(guò)濾倉(cāng)板式G4粗濾,同時(shí)結(jié)合壓差的形成原因,筆者認(rèn)為燃機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)存在以下問(wèn)題:

(1)由于北京市空氣含塵量偏高,而且近年來(lái)頻繁出現(xiàn)霧霾、沙塵暴等惡劣天氣,導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi),空氣中的灰塵、濕度大大增加,而經(jīng)過(guò)2013年改造后的兩層粗濾設(shè)計(jì),即外層防凍倉(cāng)G4級(jí)粗濾及內(nèi)層過(guò)濾倉(cāng)板式G4粗濾,雖然吸塵量有較大提升,但是仍然不能應(yīng)對(duì)北京的霧霾頻發(fā)天氣,導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行時(shí)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)壓差增長(zhǎng)較快,影響燃?xì)廨啓C(jī)供電負(fù)荷及熱網(wǎng)供熱。

(2)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)粗濾在霧霾頻發(fā)天氣時(shí)更換頻次較多,由于經(jīng)常更換粗濾造成粗濾上灰塵掉落污染了燃機(jī)精濾,致使燃機(jī)精濾壓差增長(zhǎng)較快,燃機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)總體壓差維持在較高水平,嚴(yán)重影響了機(jī)組發(fā)電及熱網(wǎng)供熱,造成很大的經(jīng)濟(jì)損失,而且影響民生。

(3)由于進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)粗濾容塵量較低,在應(yīng)對(duì)北京這種霧霾頻發(fā)天氣時(shí)很快達(dá)到飽和狀態(tài),因此在冬季霧霾天氣時(shí)需要頻繁更換燃機(jī)進(jìn)氣粗濾,維護(hù)費(fèi)用較高,影響機(jī)組效率。

3 燃機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)改造

本次檢修只對(duì)京橋熱電#2燃機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行改造,#1燃機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)保持原樣,這樣更能比較粗濾改造的實(shí)際效果。經(jīng)過(guò)與燃機(jī)進(jìn)氣粗濾廠家的進(jìn)行探討,結(jié)合機(jī)組進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)已經(jīng)定型的基礎(chǔ)框架,在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上只對(duì)#2燃機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)過(guò)濾倉(cāng)板式G4粗濾模塊進(jìn)行改造。

原過(guò)濾倉(cāng)板式G4粗濾設(shè)計(jì)參數(shù):板式G4粗濾模塊由兩種規(guī)格板框式粗濾組成,第一種將寬500mm長(zhǎng)7500mm厚80mm的玻璃纖維無(wú)紡布折疊好,雙面用鍍鋅網(wǎng)支撐固定在一個(gè)497*1593*50mm不銹鋼框架內(nèi),第二種將寬500mm長(zhǎng)5500mm厚80mm的玻璃纖維無(wú)紡布折疊好,雙面用鍍鋅網(wǎng)支撐固定在一個(gè)497*1073*50mm不銹鋼框架內(nèi)。兩種板框式粗濾各128塊/臺(tái),初始?jí)航?6Pa。改造后的粗濾為袋式粗濾,袋式過(guò)濾器結(jié)構(gòu):?jiǎn)蝹€(gè)過(guò)濾外形尺寸為497×531×500-10D,每個(gè)過(guò)濾器由10個(gè)袋組成,滿足EN779-2012[5]標(biāo)準(zhǔn)M6,濾袋與濾袋之間的間隔均勻,濾袋的進(jìn)風(fēng)通道平滑通暢,避免了多余的濾料阻塞通道或者造成紊流現(xiàn)象,初始?jí)翰?2Pa,每套640塊。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

根據(jù)西門子燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行特點(diǎn),其中進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)的壓差會(huì)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的整體負(fù)荷產(chǎn)生直接影響,根據(jù)西門子公司所提供的數(shù)據(jù)可知,當(dāng)出現(xiàn)500Pa的壓差時(shí),就會(huì)導(dǎo)致機(jī)組出現(xiàn)2MW功率的損失。根據(jù)機(jī)組年發(fā)電4500h進(jìn)行計(jì)算可知,在機(jī)組運(yùn)行時(shí),根據(jù)袋式粗濾平均壓差相較于板框式粗濾的平均壓差低100Pa進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果顯示,其所增加的發(fā)電量大約有1800MW·h(單臺(tái)機(jī)),上網(wǎng)電價(jià)按照0.80元/(kW·h)進(jìn)行核算,則能夠直接增加經(jīng)濟(jì)收益高達(dá)144萬(wàn)元。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)京橋熱電#2燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)的改造,有效的降低了進(jìn)氣過(guò)濾其系統(tǒng)壓差,使過(guò)濾倉(cāng)袋式粗濾的更換周期延長(zhǎng),減少了粗濾更換頻次,避免了對(duì)精濾的污染,保證了精濾的潔凈,更是提高了機(jī)組應(yīng)對(duì)霧霾、沙塵等惡劣天氣的能力,通過(guò)這樣有針對(duì)性的改進(jìn),使機(jī)組的整體運(yùn)行水平有了明顯的改善,機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益有了提升。對(duì)于其余電廠燃?xì)廨啓C(jī)組過(guò)濾系統(tǒng)改造提供了參考,結(jié)合自身實(shí)際出發(fā),找到合適的優(yōu)化解決方案。

參考文獻(xiàn)

[1]俞立凡,方煒.9F燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)的運(yùn)行及改進(jìn)[J].浙江電力,2007(6):36-38.

[2]謝亞軍.燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)的改造[J].華電技術(shù),2013,35(7):64-65.

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