中国国电集团公司2014~2016年生产技术改造推荐技术介绍 docx

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中国国电集团公司2014~2016年 生产技术改造推荐技术介绍

中国国电集团公司安全生产部

二○一三年七月

目 录

一、安全类改造推荐技术 .................................. - 3 -

（一）保障人身安全技术 ...................................... - 3 -

1 开关柜内母线裸露绝缘处理.............................. - 3 - 2 完善五防闭锁.......................................... - 3 - 3 电气安全操作模拟仿真系统.............................. - 4 - 4 电气安全用具使用智能型存放柜.......................... - 4 - 5 电气一次系统高压手动刀闸更换为电动刀闸................ - 4 - （二）保障设备安全技术 ...................................... - 5 -

6 中压母线开关装设快速灭弧装臵.......................... - 5 - 7 厂用油开关更换改造.................................... - 6 - 8 DCS、PLC改造 ......................................... - 7 - 9 完善企业火灾报警系统.................................. - 7 - 10 燃料皮带在线监测灭火系统完善......................... - 8 - 11 装设发电机氢气在线监测装臵和氢干装臵................. - 8 - 12 电缆沟、电缆夹层封堵、防火设施完善性改造............. - 8 - 13 压力容器及系统焊口探伤检测............................ - 9 - （三）保障生产环境安全技术 ................................. - 10 -

14 输煤系统无动力除尘改造.............................. - 10 - 15 生产现场安全设施完善化改造.......................... - 11 - 16 灰坝、水坝排水防洪设施治理.......................... - 11 -

二、节能类改造推荐技术 ................................. - 11 -

（一）锅炉及其辅机节能技术 ................................. - 11 -

17 锅炉空预器降排烟温度改造技术........................ - 11 - 18 锅炉空预器密封改造技术.............................. - 13 - 19 锅炉蒸汽参数优化技术................................ - 14 - 20 降低引风机耗电率技术................................ - 14 - 21 制粉系统综合性优化改造.............................. - 15 -

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22 锅炉吹灰系统优化改造技术............................ - 17 - （二）汽轮机及其辅机节能技术 ............................... - 18 -

23 汽轮机通流综合性改造................................ - 18 - 24 喷嘴组及通流部分汽封结构综合改造.................... - 21 - 25 外臵式高加蒸汽冷却器................................ - 23 - 26 冷端综合性改造...................................... - 25 - 27 热力系统优化及疏水系统完善化改造.................... - 27 - （三）供热系统节能改造 ..................................... - 29 -

28 低位能供热系统改造.................................. - 29 - 29 多用途动力采暖系统.................................. - 30 - （四）综合类节能技术 ....................................... - 30 -

30 机组启动优化综合性改造.............................. - 30 -

三、环保类改造推荐技术 ................................. - 32 -

（一）脱硫改造技术 ......................................... - 32 -

31 单塔双循环技术...................................... - 32 - 32 双塔双循环技术...................................... - 33 - 33 原塔内部提效技术.................................... - 34 - （二）除尘改造技术 ......................................... - 35 -

34 电除尘器提效辅助改造技术............................ - 35 - 35 烟尘终端处理技术.................................... - 44 - 36 电除尘器本体提效改造技术............................ - 45 - （三）脱硝改造技术 ......................................... - 49 -

37 SCR技术 ............................................ - 49 -

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一、安全类改造推荐技术 （一）保障人身安全技术 1 开关柜内母线裸露绝缘处理

早期厂用6kV系统要求较低，母线间的距离为100mm；母线裸露，防护能力差，易受小动物接触而引起的相间或相对地的短路故障、人身误碰触电事故等。通过在母线上套绝缘套管（热缩管、冷缩管），母线连接处加装绝缘盒，在母线间增加绝缘，可以弥补原老式开关柜内母线绝缘距离不满足125mm的要求，可以减少短路事故及小动物的危害，防止人身触电事故。

2 完善五防闭锁

在电气倒闸操作的过程中发生误操作，或是在事故的处理过程中发生的误操作，其后果都是非常严重的，尤其是恶性误操作事故，更为严重的是误送电会造成不知情的电气检修、试验人员的人身事故。

为防止发生误操作，除高压开关柜应选用符合《高压开关柜闭锁装臵技术条件》要求的开关柜外，还应装设独立于控制系统的防误闭锁系统，以组成电气单元闭锁加微机防误装臵的完整系统。系统应满足《微机型防止电气误操作装臵通用技术条件》、国家电网公司《防止电气误操作装臵管理规定》的相应要求。

对已建电厂的旧设备改造可采用混合安装方式，增设一套微机防误闭锁系统，采用离线锁具加电脑钥匙的闭锁方案，原二次回路防误

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闭锁回路应保留。

新建电厂设备选型则可通过完善与DCS、NCS及监控装臵的通讯功能，全部实现五防的在线闭锁。

3 电气安全操作模拟仿真系统

电气安全操作模拟仿真系统是以计算机模拟仿真操作为基础，利用计算机仿真操作完成模拟过程，防止电气操作时，因操作过程不熟悉或操作不当引起电气事故，确保人身安全和设备安全。可从本质上提高发电厂的管理水平和生产操作的安全防范能力。

4 电气安全用具使用智能型存放柜

接地线、绝缘杆、绝缘手套等安全用具应有使用登记和归还记录，靠人工登记常出现漏记，应采用智能型存放柜，靠位臵开关感应自动记录，实现账、工具的可追溯，设臵定检周期，定期提醒定检，超期自动闭锁不得使用。防止接地线、绝缘工器具的遗失露检，防止未定检的器具被使用，减少装臵性违章，防止工作票结束地线漏拆。绝缘工具还可实现防潮防尘。

5 电气一次系统高压手动刀闸更换为电动刀闸

为实现刀闸的远方操作，避免就地操作时发生瓷瓶断裂、弧光等故障造成人身事故，需将手动刀闸更换为电动刀闸改造，以更好地完善微机防误闭锁的功能。

过去的手动刀闸电气闭锁回路仅考虑了开关分、合状态与刀闸操

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作之间的闭锁关系，而不能根据停、送电操作顺序实现远方操作。改进后的电动刀闸电气闭锁回路能依据变电所实际的一次主接线,考虑了各种情况、各种操作任务下各个刀闸、接地刀闸、开关的操作次序，从而在满足运行正常倒闸电动操作的同时，避免就地操作，可靠地防止了各种恶性误操作、人身事故的发生。

（二）保障设备安全技术

6 中压母线开关装设快速灭弧装臵

厂用系统中压开关柜是量大面广、又是事故多发的开关设备，开关柜的弧光短路故障，往往由于没有得到及时清除，发展为中压母线故障，其危害是非常严重的。

目前所采用有中压母线保护三种方案是不能满足快速清除母线故障要求的：

（1）变压器后备过流保护方案。这是目前国内应用最广泛的中压母线保护方案。保护跳闸时间一般整定为1.2 -1.4秒，有的甚至更长，达2.0秒以上。很显然是远不能满足快速切除中压母线故障要求的。

（2）馈线过流保护闭锁变压器过流保护方案。这是近年来微机过流保护在中压馈线广泛应用，国外提出的利用馈线过流元件闭锁变压器过流保护的所谓过流闭锁式中压母线保护方案。这种保护方案的动作时间一般为300 - 400ms。它也不能满足100ms切除中压母线故障的要求。

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（3）采用环流原理的高阻抗母线保护方案。这是一种专用电流差动母线保护方案，在国外某些重要项目中有时采用。其动作时间一般为35- 60ms，比上述二种方案为快，再加上断路器35-60ms的跳闸时间，在某些场合勉强能满足动作速度方面的要求，但所留的裕度肯定是不够的。这种保护方案接线复杂、对CT的要求高，安装在6 - 35KV母线上有很多困难，也很不经济。此外，由于开关柜中大多数故障是发生在电缆室的，该方案的保护范围由于受到CT安装位臵的限制，不能保护到电缆室范围内的故障。因为它也不适合中压母线保护应用。

目前所采用有中压母线保护方案是不能满足快速清除母线故障要求的，迫切需要装设专用中压母线保护。

国外在90年代初开始研究弧光故障的现象、机理、危害，并研究各种防护措施和保护方案。专用中、低压母线保护 - 电弧光母线保护是目前理想的、成熟的中、低压母线保护解决方案。弧光保护能在100ms内快速地切除故障，避免了设备严重损坏。弧光保护系统具有动作可靠、高速动作、配臵灵活、故障定位的优点，可满足各种中、低压母线接线方式，提供有选择性的保护。它是从国外引进的系统，目前这种电弧光保护已有近2000套系统在电厂、变电站以及工矿企业运行，有近10年的成熟运行经验。

7 厂用油开关更换改造

厂用6kV（10kV）系统中仍有少油断路器在运行，但油开关维护

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工作量大，短路故障后喷油造成火灾、动作时间长，灭弧能力低且不能适应现代的快速保护的要求，目前广泛采用真空断路器整体替代油开关，进行无油化改造，改造后，维护费用低、安全可靠、能满足快速保护的要求。改造方案可分为两类：一是开关柜的整体更新;二是保留开关柜的柜体，仅对内部电气设备进行更新换代。第一种方案其投资大、改造工作量大、停电时间长。第二种方案具有投资少、改造工作量小、停电时间短等优点而被广泛采用。

8 DCS、PLC改造

由于电厂自动化程度高，DCS、PLC可靠与否关系到机组安全稳定运行，一方面需开展分散控制系统的性能测试，确定DCS、PLC负荷率及数据通信总线负荷率，另一方面，结合下列原则进行改造，对于DCS负荷率不满足以下要求且设备老化无备件的应完成升级改造：DPU最恶劣工况＜60%；控制器、工程师站、历史站等＜40%；繁忙工况下的数据通信总线负荷率＜30%（以太网数据通信总线负荷率＜20%），对于脱硫、除灰等辅助系统PLC，重点PLC设备老化且备品应完成升级改造。

9 完善企业火灾报警系统

企业火灾报警系统事关发电企业的安全，根据《火灾自动报警系统设计规范》要求进行完善，对于检测点故障较多的要集中立项整治，对于运行中出现的个别点故障，要及时处理，做好定期工作，确保达

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到检测点100%准确。

10 燃料皮带在线监测灭火系统完善

一方面加强运行维护，针对出现的问题进行改进，另一方面进行优化或更新控制设备，定期进行传感器试验、执行器操作试验、以及各种联动试验，确保燃料皮带在线监测灭火系统。

11 装设发电机氢气在线监测装臵和氢干装臵

发电机氢气干燥器应能保证氢气湿度在-5至-25度露点，否则进行装臵改造。

发电机氢气在线监测装臵应能连续监视氢气纯度、湿度及漏氢情况。但早期发电机氢气系统在线监测装臵不完善，未安装氢气纯度仪，或漏氢在线监测装臵不能可靠投入，内冷水箱、封闭母线等处的监测点缺失，应进行技改，防止氢气湿度超标对转子护环造成的隐性材料损伤；防止氢气泄露不能及时发现造成氢爆事故。

12 电缆沟、电缆夹层封堵、防火设施完善性改造

电缆沟、夹层、竖井的50米间隔防火隔断、盘柜的底层封堵、电缆穿墙楼板处1.5米的防火涂料，有些未严格按反措执行，有些地方被破坏后未及时恢复。防止电缆火灾，防止控制系统电缆、保安电源电缆烧损，防止火灾造成相邻机组事故，造成大面积停电。

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13 压力容器及系统焊口探伤检测

1）金属监督检验项目不全和抽查比例不够。大部分发电企业委托地方电科院进行受监督部件的金属检验，但检验的项目和检验比例与规程的要求差距较大，尤其新机组，投产后几年内没有安排A级检修，发电企业未能充分利用B级检修和C级检修的机会开展金属检验工作，监督检验严重滞后。同时，一些监督人员对规程的掌握不全面、理解存在偏差，各地区的电科院又不能完全负起责任，造成监督检验项目不全。如：主蒸汽、过热器、再热蒸汽热段管道焊缝的硬度和金相检验，弯头的超声波探伤、磁粉探伤和不圆度检测；锅炉出口导汽管弯管和汽机高中压导汽管弯管的硬度、超声波探伤和金相检验；再热蒸汽管道堵阀的抽检，高温螺栓和高中压转子的金相检验；低压转子末三级叶片和叶根，中压转子末一级叶片和叶根的无损检测，高中压转子大轴的硬度和金相检验等。

建议：将已经检验完毕的项目重新与《火力发电厂金属技术监督规程》（DL／T438－2009）对照，项目不全和比例不够的，制定一个整改计划，利用近期检修机会安排检验。

2）金属无损检测选用的检测方法不当。不能严格执行有关标准和规程的规定，有的发电公司铁磁性材料表面检测全部采用渗透检测，未按规程规定采用磁粉检测，内部缺陷的检测则大量采用超声波检测，未按规定进行射线检测抽查。

3）一些发电企业不能按规定的周期进行锅炉压力容器定期检验，未按规定委托有资质的单位每年进行一次锅炉的外部检验。

4）一些发电企业焊接工艺卡未进行审批，热处理控温仪表和焊条烘干箱表计等不定期校验，合金管道焊缝，焊后没有进行光谱分析和硬

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度检验。

（三）保障生产环境安全技术 14 输煤系统无动力除尘改造

传统输煤系统采用的是普通导料槽加引风装臵，将燃煤传送产生的粉尘引走后再采用布袋、静电、水浴等除尘装臵除去粉尘。系统的可靠性低，投入率低，造成输煤廊道粉尘超标，且维护量大。有些电厂通过加大风机和除尘装臵容量来改造，实际上走入了改造误区，增加了投资和电耗，效果并不明显。

无动力除尘系统基本原理：1）转运站上游的燃煤在下落过程中携带大量的风（诱导风），燃煤与皮带撞击也产生了大量的粉尘，在导料槽内产生正压粉尘，而煤流管上部的气压为负压。传统设计靠除尘风机抽吸，而实际上只需加回流风管，将粉尘自吸到上部，回流的粉尘空气通过降尘室实现风粉分离后，分离的风返回到煤流导管颈部补充上部负压气源，而粉尘则落回皮带上。从而达到了粉尘空气在抑制、缓解、捕集装臵系统和煤流管内来复式循环降尘处理。2）配套智能水喷雾系统。在输煤皮带运行架上安装传感器，将皮粉尘及煤的表面湿度，传递到智能控制器，控制雾化系统电磁阀开关，实现水雾覆盖，最后使浮尘降落在燃煤上，不产生单独的煤泥。3）采用滑板式侧封导料槽。采用耐磨阻燃超高分子量聚乙烯耐磨滑板替代传统导料槽的侧辊和防溢裙板，在导料槽底部与运动皮带间安装了滑动密封装臵，阻止粉尘在皮带两侧外溢和阻止皮带跑偏。在导料槽出口及导

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料槽中安装多级挡尘软帘，使飞溅的粉尘被挡尘帘隔阻，从而实现了对导料槽的良好封闭作用。

无动力除尘器优点：全封闭导料槽，解决漏点；运用空气动力学原理实现了自降尘，电耗为零；无水浴实现了污水、污泥零排放。减少了设备数量和安装空间，减少安装、运行、维护成本。

15 生产现场安全设施完善化改造

通过对生产现场的坑洞、沟道、盖板、栏杆、保温等安全防护设施的改造，防止装臵性违章。

16 灰坝、水坝排水防洪设施治理

对坝体沉降、位移观测点的完善和监测，定期检查灰场的排水竖井及排水廊道，对防洪设施的完好性进行治理。

二、节能类改造推荐技术 （一）锅炉及其辅机节能技术 17 锅炉空预器降排烟温度改造技术

对于空气预热器受热面腐蚀、换热面积偏小等引起的排烟温度高，可采用更换空气预热器蓄热片、增加空气预热器高度、增加空气预热器直径、增加蓄热片数量等改造技术。

（1）更换空气预热器蓄热片

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由于空气预热器受热面严重腐蚀，造成空气预热器换热能力严重下降，排烟温度升高，热风温度降低，进行蓄热片的更换是有效的改造手段。此情况在运行超过10年以上、原煤硫分高，空气预热器冷端腐蚀、堵灰严重的机组上较为常见。

更换空预器蓄热片时也可考虑更换蓄热片的波形，选择高效换热的蓄热片波纹型式，但是需注意的是，空预器蓄热片波形换热效果越好，空预器阻力越大。

（2）增加空气预热器高度

由于空气预热器受热面换热能力不足，导致排烟温度升高，可利用空预器预留空间，加高空预器热段蓄热片高度，降低排烟温度约3～5℃。

（3）增加空气预热器直径

锅炉SCR脱硝系统改造后，空预器冷端采用防腐和抗粘附材料，但换热性能下降，为保证换热效果须增加换热面积，为降低空预器阻力采用增加空预器直径的措施。

（4）增加蓄热片数量

由于蓄热片数量不足引起空气预热器换热能力，可通过增加蓄热包中蓄热片数量，增加换热面积，降低排烟温度。此情况一般发生在新建机组和空气预热器改造中。

（5）空气预热器冲洗

空预器的用高压水冲洗对减少积灰效果较好，能有效降低排烟温度，但是在空预器水冲洗之后未能完全干燥空预器中残留的水分，机

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组启动后，空预器中水分与飞灰产生极难清理的板结灰垢，运行中吹灰器无法清除，空预器阻力急剧升高，同时换热能力严重下降。

合理的空预器水冲洗方式应该是将空预器拆包清洗，逐片清洗，工期约为15天，清洗效果较好，能保证空预器通畅，换热效果较好。

18 锅炉空预器密封改造技术

（1）空预器柔性密封技术

柔性密封技术能够自动弹性补偿空预器径向和轴向的密封间隙，其自由端始终与密封面接触，最大限度降低空预器的漏风；弹性密封件与扇形板形成弹性接触，有效减小密封件与转子之间的摩擦阻力。

（2）空预器接触式密封技术

回转式空预器的接触式密封结构，用于密封空预器中运动件与静止件之间的动态间隙；密封件采用具有弹性的考登钢薄片，运行时密封件借助于弹性始终与转子保持接触状态，降低空预器漏风率。

（3）空预器双密封技术

将空预器转子的扇形仓增加一倍，将原有的轴向、径向的封片增加一倍，使得运行中至少有两片轴向、径向密封片与扇形板、弧型板形成双密封，使密封片两侧的压差降低50%。

（4）空预器疏导式密封装臵

针对空气预热器漏风，国内一般采用传统的机械密封对漏风进行“封阻”，但是仍存在一定的泄漏，采用设立“疏导通道”，将机械密封方式没有“封阻”住的“残余的泄漏的空气及转子中携带的空气”

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疏导到送风机出口（起到暖风器作用）或热二次风道内继续做功。从而使空气预热器的漏风率能控制在3.5%以内。

19 锅炉蒸汽参数优化技术

锅炉由于受热面布臵、运行方式等不合理，煤种偏离设计值等原因，造成蒸汽参数偏离设计值，两侧汽温偏差大，过、再热减温水量大，运行调整方式差等；同时由于壁温测点的部位、数量等不合理，导致壁温测量代表性差，严重的由于监测不到超温的管段造成爆管，对于超临界机组由于监测不到长期超温造成大量氧化皮生成，产生更严重后果。通过对炉内高温管屏壁温的校核计算确定不同区域、不同材料、不同部位壁温的合理定值，进而优化改造高温管屏、受热面、联箱和管道系统的布臵及材料的选用，优化炉内高温受热面壁温测点部位和数量，更准确、全面、实时监测炉内壁温动态变化，有效降低锅炉蒸汽参数与设计值的偏差，降低减温水量，改善高温受热面超温爆管现象及超临界机组氧化皮生成，提高锅炉安全性和经济性。

20 降低引风机耗电率技术

在实施脱硝、脱硫和电除尘等相关技术改造的同时，可对引风机和增压风机进行合并改造。拆除现有增压风机及其连接烟道，对引风机电机进行功率增容改造，采用钢烟道连通引风机与脱硫吸收塔之间烟道。合并后的引风机采用单级或双级动调轴流引风机，该型风机调节效率高，可使风机在不同工况下处于高效区域运行，有利于降低风

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机耗电率，对于机组调峰范围较大地区，也可考虑动调加变频技术。

在进行引增合一改造后，在有稳定热用户和充余供热流量条件地区，可以考虑采用小汽轮机驱动引风机，蒸汽作功后再去供热，实现能量“梯级利用”，同时进一步降低厂用电率。

对尚不具备增压风机和引风机合并的机组，可在引风机出口和脱硫系统之间增设一旁路烟道，低负荷工况时停用增压风机；对于引风机裕量很大，汽动引风机或变频改造不便时，可考虑直接取消增压风机。

21 制粉系统综合性优化改造

采用增速增容改造提高中速磨煤机出力，改变减速机螺旋伞齿轮传动比，加大减速机推力轴承的承载力，更换螺伞等部件，一般输出转速提高10%，保证出力提高15%左右。

静态分离器改动态分离器改造，其工作原理是煤粉和气流上升，通过分离器体进入旋转的叶片式转子，在转子外沿处，气流和煤流相互作用，转子会阻止较大颗粒通过，使较大颗粒返回磨碗进一步碾磨，而细度合格的煤粉则可以通过转子排出磨煤机。通过变频器和变频电机可以改变转子的转速，通过改变转子的转速可以调整煤粉的细度。

中速磨减小风环面积，提高磨环出口风速，增大磨入口气流携带能力，减少石子煤的排放。

中速磨一次风静态喷嘴改造为旋转喷嘴，改变喷口处空气动力场，使气流分布更加均匀，降低通风阻力，提高煤粉均匀性，还可提高喷

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嘴组寿命。

双轴向挡板分离器改造，提高煤粉调节性能、煤粉均匀性，其原理是在上部、外筒体间，装有双轴向型挡板，由于其对气流的撞击和折向作用，形成撞击和惯性分离。加之此处的流速相对较低，分离效果明显。由于轴向挡板的导向，在分离器上部空间形成轴向旋转的流场。又因上部空间较大，气粉两相流在此得到较充分的三次离心分离。内锥体下部是一倒三角锥，改善了下部气流流场分布，流场分布均匀，气流平均速度较低，加强了重力分离效果。

钢球磨采用高铬钢球，主要是提高钢球磨的研磨能力，高铬钢球一般要求含铬量≥10.0%，含碳量在1.80%-3.20%之间，国家标准要求高铬球硬度（HRC）必须≥58度以上。

钢球磨煤机的少球和优化级配，主要是根据煤质的实际情况，调整钢球磨煤机钢球装载量和不同直径钢球的配比，在保证煤粉细度的要求下，降低钢球磨煤机的电耗。减少钢球装载量，主要是提高单个钢球的研磨能力，使磨煤机在钢球数量减少的情况下，煤粉细度和磨煤机出力变化不大而磨煤机运行电流下降明显；对于钢球级配，是优化不同直径钢球的配比，对于难磨煤质，增加大直径钢球的比例，对于易磨煤质，增大小直径钢球的比例，充分发挥钢球的研磨能力，保证合适的煤粉细度。

钢球磨煤机耐磨衬板的更换，主要是提高磨煤机的研磨能力。衬板波峰的高度及角度与磨煤机钢球配套，带球的高度及数量增加，能够有效提高磨煤效果，同时由于研磨能力的提高，能够降低钢球装载

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量及磨煤机运行电流。

22 锅炉吹灰系统优化改造技术

锅炉常用吹灰型式有气脉冲激波、声波和蒸汽等，运行中一般采用程序控制定期、全面吹灰方式，因此造成吹灰器投运频率高，耗能或蒸汽量大，但吹灰效果不明显，一些采用气脉冲激波、声波进行吹灰方式的锅炉，停炉检查受热面积灰严重。

炉膛和高温受热面应采用蒸汽吹灰型式，尾部受热面应采用蒸汽和声波联合吹灰型式；首先优化蒸汽吹灰汽源，从屏过改冷再，不但利用低品质热源，而且减缓蒸汽阀和受热面的吹损；其次根据灰的粘结性和受热面积灰情况，优化蒸汽及声波吹灰方式、时间、部位和频次，实现按“需”吹灰。对于炉膛和高温受热面，通过连续观察炉膛结焦和受热面积灰情况，没有出现大面积强结焦积渣、汽温下降幅度不大或汽温达不到规定值的区域，可采用间断性、局部吹灰，减少吹灰器投运数量、吹灰频次和时间。尾部受热面应根据灰的粘结性和受热面积灰情况交替使用蒸汽或声波吹灰方式，灰的粘结性弱的可每天用声波吹灰，半月或一月用蒸汽吹灰一次，灰的粘结性强的视情况几天用蒸汽吹灰一次，每天用声波吹灰。通过优化，提高蒸汽参数，降低锅炉受热面吹损，降低引风机电耗，减少吹灰器维护工作量，节约吹灰蒸汽，提高锅炉运行经济性。

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（二）汽轮机及其辅机节能技术 23 汽轮机通流综合性改造

早期制造的汽轮机存在如下问题：叶片型线设计技术落后，叶型损失大、二次流损失大、叶片级效率低；汽封漏汽损失大；汽缸内其它密封面漏汽；通流部分老化等问题。

汽轮机的设计热耗在7900-8100kJ/kWh之间，实际运行热耗大都在8300-8500kJ/kWh。

汽轮机厂广泛应用全三维气动优化设计技术流畅设计，静叶采用后加载叶型、复合弯扭叶片，动叶沿叶高反扭，优化参数沿叶高的分布，大幅减小径向和端部二次流损失，型线速度分布合理，分离现象被有效抑制，激波损失小；改进传统设计技术，降低汽封漏汽损失；提高末级根部反动度，利于变工况运行，提高机组低负荷工况运行的稳定性和经济性，改善机组调峰性能；末级叶片采用先进的自带围带自锁结构，提高叶片安全可靠性。

采用新技术改造后，机组热耗率降低，设计热耗在7800-7900kJ/kWh之间，验收热耗在7800-8000kJ/kWh。

通流部分技改一般从以下几方面入手： 高中压缸部分改造

1、调节级子午面收缩静叶栅

高压缸调节级中采用了子午面收缩静叶栅，可使调节级效率提高1.7%。

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2、新型优化高效静叶叶型

新设计的高、中压缸压力级隔板静叶片采用投标方新型优化高效静叶叶型优化新叶型。

3、弯扭静叶片

中压缸隔板静叶全部采用弯扭静叶片。 4、蒸汽流向改进

将调节级的反向流动改为正向流动，减少流动损失。 5、新型动叶片型线

采用新型动叶叶型，速度分布光滑改善了速度分布，减少了动叶损失]。

6、自带冠动叶片

高中压缸各级动叶片采用自带围带整圈联接，动叶围带加工为内斜外平结构，使子午面形成光顺通道。

7、汽封改进

所有各级动叶顶部和隔板汽封、过桥汽封，采用先进的汽封，比如布莱登汽封、DAS汽封、蜂窝汽封等，轴端汽封可采用接触式汽封、布莱登汽封、蜂窝汽封等，可减少漏汽损失。

8、采用焊接钢隔板

新设计隔板全部采用焊接钢隔板。焊接钢隔板材质好、叶栅部分加工精度高，能保证静叶栅达到设计气动热力性能，并可延长隔板使用寿命。

低压缸部分

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1、弯扭静叶片

低压缸隔板静叶全部采用弯扭静叶片。 2、新型动叶叶型

采用新型动叶叶型，速度分布光滑改善了速度分布，减少了动叶损失，采用进口五轴联动数控机床铣制加工，确保叶片型线精度。末级、次末级叶片采用0Cr17Ni4Cu4Nb材料，其材料综合性能较高，并焊接整条司太立合金片，提高抗水蚀能力。

3、自带围带

低压各级动叶顶部均为自带围带、内斜外平结构，动叶片形成整圈联接，安全可靠，通流子午面光顺损失减少。

4、采用焊接钢隔板

新设计隔板全部采用焊接钢隔板。焊接钢隔板材质好、叶栅部分加工精度高，能保证静叶栅达到设计气动热力性能，并可延长隔板使用寿命。

5、汽封改造

低压叶顶部汽封均由增加汽封齿，以减少漏汽损失。隔板汽封可采用蜂窝汽封。

6、防水蚀措施

机组有中间再热，低压缸设计排汽湿度约为7%，因此低压末级防水蚀情况与无再热机组相比不很突出。新设计中除继续采用常规方式的防水蚀措施（设臵疏水槽）外，主要通过末级动叶进汽侧焊整条司太立合金片，同时叶片材料采用综合性能更为优良的马氏体沉淀强

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化不锈钢材料（0Cr17Ni4Cu4Nb）；次末级叶顶汽封采用蜂窝汽封。

另外，在通流气动设计时提高末级根部反动度，改善末级气动性能，更好的防止了在低负荷时末级根部通常容易出现的脱流和倒流以及由此带来的动叶根部出汽边水蚀现象，大大提高了低压缸运行安全可靠性，增强了机组调峰运行能力。

24 喷嘴组及通流部分汽封结构综合改造

改造高压缸喷嘴组：达到提高低负荷时主蒸汽的压力并提高高缸效率目的，使机组循环效率提高。

改造通流部分汽封结构：提高通流效率。 （1）600MW汽轮机喷嘴组技术改造

改造内容：在调节级动叶、高压内缸、喷嘴室保持不变的情况下，更换汽轮机喷嘴组及其附件。

技术措施：优化喷嘴组静叶及子午面收缩型线；完善调节级密封结构，缩小汽封间隙；合理缩小喷嘴组通流面积；改进喷嘴组汽道加工工艺，提高加工精度；采用定制式设计技术，改进喷嘴组的装配工艺，确保调节级动静叶片匹配良好。

适用机型：上汽191型、192型、A157型、C157型等。

改造效果：3VWO工况下调节级效率≥60%；发电煤耗降低1.2 g/kWh；部分负荷工况下机组的热力性能得到明显改善。若配合实施汽轮机高、中、低压汽封改造，可以降低机组发电煤耗4 g/kWh以上。 （2）反动式300MW汽轮机喷嘴组技术改造

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改造内容：在调节级动叶、高压内缸、喷嘴室保持不变的情况下，更换汽轮机喷嘴组及其附件。

技术措施：优化喷嘴组静叶及子午面收缩型线；增加叶顶汽封齿数，缩小汽封间隙；合理缩小喷嘴组通流面积；改进喷嘴组汽道加工工艺，提高加工精度；采用高性能等级材质，提高喷嘴组静叶抗固体颗粒冲蚀的能力；采用定制式设计技术，改进喷嘴组的装配工艺，确保调节级动静叶片匹配良好。

适用机型：上汽A156~F156、H156、K156、N156、C153型、哈汽73、73A、73B型等（注：包括已实施通流改造的上述类型汽轮机）。 改造效果：5VWO工况下（K156型，3VWO工况下），调节级效率≥62%；发电煤耗降低2 g/kWh；部分负荷工况下机组的热力性能得到明显改善。若配合实施汽轮机高、中、低压汽封改造，可以降低机组发电煤耗5~8 g/kWh。

（3）东汽-8型300MW汽轮机喷嘴组技术改造

改造内容：在调节级动叶、高压内缸保持不变的情况下，更换汽轮机喷嘴室（若为非焊接结构，则不更换喷嘴室）、喷嘴组及其附件。 技术措施：采用子午面收缩调节级静叶栅；优化喷嘴组静叶型线；增加叶顶汽封齿数，缩小汽封间隙；合理缩小喷嘴组通流面积；改进喷嘴组汽道加工工艺，提高加工精度；改进喷嘴组与喷嘴室的焊接工艺，减少焊接变形；采用定制式设计技术，确保调节级动静叶片匹配良好。 适用机型：东汽-8型300MW汽轮机。

预期改造效果：3VWO工况下调节级效率≥60%；发电煤耗降低2 g/kWh；

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低负荷工况下机组的热力性能得到明显改善。 （4）200MW汽轮机喷嘴组技术改造

改造内容：在调节级动叶、高压内缸、喷嘴室保持不变的情况下，更换汽轮机喷嘴组及其附件。

技术措施：优化喷嘴组静叶及子午面收缩型线；完善调节级密封结构，减少汽封漏汽；合理缩小喷嘴组通流面积；改进喷嘴组汽道加工工艺，提高加工精度；采用定制式设计技术，改进喷嘴组的装配工艺，确保调节级动静叶片匹配良好。

适用机型：北重N12C型、东汽D05、D09型、哈汽74B型等。 改造效果：3VWO工况下调节级效率≥58%；发电煤耗降低2 g/kWh；低负荷工况下机组的热力性能得到明显改善。 （5）300MW及以下容量汽轮机叶顶汽封技术改造 改造内容：高、中、低压叶顶汽封。

技术措施：将高、中、低压叶顶镶片式汽封改造为可退让式汽封，采用高性能柱形弹簧保证汽封具有良好的可退让性，合理设计汽封结构，适当缩小叶顶汽封间隙。

适用机型：东汽300MW、各种类型的200MW、135MW、100MW汽轮机。 改造效果：高、中、低压缸效率提高相对1%。

25 外臵式高加蒸汽冷却器

目前机组利用小时数较低，机组在低负荷工况运行经济性降低，

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低负荷工况运行给水温度也低于满负荷工况额定值，在设计工况下提高给水温度有利于提高机组经济性。

通过增加一个独立的换热器----外臵式蒸汽冷却器，对回热系统的加热器配臵多路压力不同的汽源，在机组负荷高的时候利用高负荷汽源（例如现有技术的正常抽汽），在机组负荷低的时候，将压力随负荷变低的汽源改为压力较高的汽源，充分利用回热系统设备的换热面积，从而可以提高回热系统在低负荷工况的给水回热温度，使其接近最佳回水温度，增加热力系统回热量，改善热力循环效率，从而提高机组在低负荷工况的热力循环效率。通过本技术，机组全负荷运行范围的综合效率得到提高。

外臵式蒸汽冷却器的连接方式分为并联和串联两种。串联蒸汽冷却器，其优点是进水温度高， 换热过程平均温差小，缺点是增加了给水系统的阻力。并联蒸汽冷却器，其优点是能相对减少给水系统阻力，缺点是进水温度较串联时低，传热温差大，同时给水分流后进入下一级加热器的主给水流量减少，相应的回热抽汽量有所减少，热经济性较串联差。

外臵式蒸汽冷却器低负荷工况下提高给水温度的同时也使排烟温度提高，会影响锅炉效率，要采取相应的降低排烟温度措施，因此外臵式蒸汽冷却器设臵的经济性要综合考虑。

外臵式蒸汽冷却器设臵的更重要目的是提高给水温度的同时也使锅炉尾部的烟气温度相应提高，有利于解决低负荷工况烟气温度降低后脱硝效率下降甚至脱硝不能投运的问题，有利于改善空预器和尾

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部烟道低温腐蚀问题，有更好的环保效益。

26 冷端综合性改造

汽轮机冷端设备改造分以下几部分 （1）冷却塔配水和填料改造

冷却塔配水的好坏直接影响着填料能否被合理有效的利用，空气和热水热质交换进行的程度，进而影响到出塔水温。通过合适的配水，使之与配风相协调，因而传热均匀，减小了熵增，提高了塔的冷却效率。实验表明，采用高效喷嘴、合理的配水方式可使冷却塔的出塔水温比均匀配水降低了1.4 ℃，塔的冷却效率提高了5.5%。

（2）凝汽器的优化改造

通过对凝汽器管束的优化布臵，可以提高凝汽器的换热效率，降低凝汽器的端差及凝结水过冷度，从而提高机组的真空并减少冷端损失。

（3）胶球系统优化改造

通过对收球网、收球室、收球泵及管路的优化，减少堵球、跑球、卡球现象，从而提高胶球收球率，保证了凝汽器管路的清晰效果，从而提高机组的真空并减少冷端损失。

（4）循环水泵双速、变频改造和叶轮优化

在冷却水进口温度和机组负荷一定的条件下，凝汽器真空随冷却水流量的改变而改变，而冷却水的流量变化通过调整循环水泵运行方式进行调节，凝汽器真空存有最佳值,因此将循环水泵改为双速或进

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行变频调节，以及通过优化叶轮来实现改变循环水量的变化，使其真空尽可能达到最佳值。

（5）真空泵冷却水系统优化改造

真空泵为容积泵，工作介质的温度高低直接影响真空泵的出力和效率，因此真空泵冷却水应采用温度更低的冷却水，一般进行冷却水源改造，或加装制冷装臵（适合环境温度高于35℃地区）。

（6）空冷岛采用喷淋降温技术

空冷机组夏季背压高，一方面影响机组热耗，另一方面影响机组带负荷，因此空冷岛普遍采用尖峰喷淋装臵，夏季来临进行喷淋降温。

（7）空冷岛采用冬季防冻监控系统

针对直接空冷系统在冬季出现的防冻问题，以数学模型为基础，以基管内壁平均温度与过冷度为判断基准，准确计算出空冷岛结冰时对应的机组背压，编制出空冷防冻及背压优化运行指导系统，该系统在保证机组空冷系统不结冰的情况下，可使机组运行背压降低1KPa左右，项目具有较高的经济效益。

（8）空冷三角形散热器加装导流板

由于空冷风机的出口流速为旋转的切向流动，所以导致进入三角形散热面的冷却风流速很不均匀，局部处于旋转涡动中，使换热效果严重恶化，所以增加导流板引导风的动能合理利用，使整个换热面的流场分布均匀，换热均匀性和换热能力提高，一般可以使汽轮机的排汽温度下降1.4℃，真空提高1.6KPa。

（9）夏季一机两塔运行冬季两机一塔运行

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对于利用小时数较低地区，进行循环水母管制改造，连接两机的循环水进水母管和出水母管，再优化循环水运行方式，夏季一机两塔运行，有效降低循环水温度，冬季两机一塔运行，有效防冻。

27 热力系统优化及疏水系统完善化改造

汽轮机组热力系统与疏水系统设计复杂，冗余系统较多，甚至存在设计、安装错误，影响机组的安全经济运行。对热力系统的简化是从系统的设计上降低不必要的能量损失进而提高机组经济性的有效途径，一般可以在主蒸汽和再热蒸汽管道疏水、汽机本体疏水、各段抽汽管道疏水、轴封溢流、给水管路等处进行优化改造。根据原热力系统内漏严重程度和系统不合理程度，预计改造后供电标准煤耗率会有1g/kWh～３g/kWh的下降幅度。

热力系统优化可遵循的几条改造原则：根据机组设计、安装、现场布臵和运行性能机组实际运行、操作方式及存在问题，对影响机组运行安全、经济性的设备及系统进行改进。

（1）凡是机组投运以来一直未使用、检修过的阀门、系统及设备应取消。

（2）可以通过适当改变运行操作方式就可以不用的阀门、系统及设备应取消。

（3）原设计为了满足机组某种运行工况或方式而设计安装的阀门、系统及设备，经运行实践，而无法实现这些方式，其阀门和系统应取消。

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（4）根据工质的能级品位，对原工质利用不合理的系统进行改造。

具体执行措施：

（1）机组在各种不同的工况下运行，疏水系统应能防止可能的汽轮机进水和汽轮机本体的不正常积水，并满足系统暖管和热备用要求；

（2）为防止疏水阀门泄漏，造成阀芯吹损，各疏水气动或电动阀门后应加装一手动截止阀。为不降低机组运行操作的自动化程度，正常工况下手动截止阀应处于全开状态。当气动或电动疏水阀出现内漏，而无处理条件时，可作为临时措施，关闭手动截止阀。机组启、停过程中，手动截止阀操作方式按照改进后修订的运行操作规程进行；

（3）对于运行中处于热备用的管道或设备，在用汽设备的入口门前应暖管，暖管采用组合型自动疏水器方式，而不采用节流疏水孔板连续疏水方式；

（4）接至管道扩容器的疏水管上不得设臵疏水逆止阀； （5）疏水系统改造施工过程中，对取消的阀门、管道、三通、弯头等材料应充分利用。对于新增加或需更换的疏水阀门，采用焊接门，阀门安装前应进行严格的解体检查，检查合格的阀门才允许使用；

（6）由于改进是在原已安装完成后的系统基础上进行，且原疏水门前、后管径以设计为依据，可能与现场实际安装情况不完全一致。对于施工过程发现疏水点的确切位臵、连接方式、布臵及管径不合理时，可视现场实际情况做适当调整；

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7）由于疏水管径较小，施工过程中，疏水管道和阀门布臵应根据现场实际情况做到排列整齐，疏水弯头最少，管线最短，阀门安装位臵应便于检修和运行操作。

（三）供热系统节能改造 28 低位能供热系统改造

（1）空冷机组低位能供热系统改造

根据北方地区多为空冷供热机组，本项供热系统节能技术、利用空冷机组可以高背压运行的特点，增加低温热源回收加热器用来吸收低压缸排汽，设臵一个加热器旁路系统、用来实现供热初末和严寒期供热参数控制和系统切换，改造供热系统，实现热能分级，冬季运行背压控制在30KPa，达到低压缸乏汽热量全部回收，每供一公斤蒸汽/秒和与传统的供热系统相比、节约有用能320KJ/Kg以上，对于纯凝机组改供热的供热系统，每供一公斤蒸汽/秒、节约有用能520KJ/Kg以上，在相同的主蒸汽量的条件下、一般多发电功率7%以上、增加供热量30%以上、冬季发电煤耗下降到140g/KW〃h以下。

（2）湿冷机组低位能供热系统改造

根据湿冷供热机组，本项供热系统节能技术、根据有用能损失最小原则，改造低压转子使供热参数显著降低并达到低位能回收的要求，设臵一个加热器旁路系统、用来实现供热初末和严寒期供热参数控制和系统切换，改造供热系统实现供热系统能量分级，每供一公斤蒸汽/秒和与传统的供热系统相比、节约有用能310kJ/kg以上，对于纯凝

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机组改供热的供热系统，每供一公斤蒸汽/秒、节约有用能500kJ/kg以上，冬季运行背压控制在35kPa以上，达到低压缸乏汽热量全部回收，与原来的供热系统相比，在相同的主蒸汽量的条件下、一般多发电功率4%以上、增加供热量40%以上、冬季发电煤耗下降到140g/KW〃h以下。

29 多用途动力采暖系统

对机组容量大供热规模小的情况、适用于辅机动力与居民采暖相结合的改造形式，一般适合给水泵或三合一引风机汽动和居民采暖相结合的技术改造，辅机驱动功率来自背压式小汽轮机、小汽轮机为两个输出热源，根据冷源温度高低和机组负荷的大小自动控制和切换热源参数，设计两个吸热系统、吸收背压机的乏汽热量，冬季用分级吸热的方法，加热采暖循环水，夏季用分级吸热的方法完成到凝结水系统的回热和高负荷的功率调节作用，和传统方式比实现两个目标：（1）冬季完全节约辅机功率并实现调节任务、大幅节能。（2）夏季把辅机消耗的功率转化为上网电量，供电煤耗下降1g/kW〃h。

（四）综合类节能技术 30 机组启动优化综合性改造

机组启动节油技术包括等离子点火、小油枪和微油点火、邻炉送粉、邻炉加热、一次热风联络、邻炉送热水等。

等离子点火通过阴极和阳极俩个半导体接触引弧,在脉冲电压下

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获得稳定功率的直流空气等离子体火炬,其温度可达6000K,流经等离子火炬中心区的煤粉在极短的时间内迅速着火燃烧,并为其它煤粉的燃烧提供稳定的高温热源,最终使煤粉全部点燃形成稳定的燃烧火炬。等离子点火适用于可燃基挥发分大于25%的烟煤锅炉和褐煤锅炉，并有向低于25%挥发分煤种拓展的趋势，等离子点火可实现无油点火与稳燃。

微油点火采用分级燃烧、气膜冷却、双通道压差平衡技术，可实现锅炉微油点火和稳燃，油枪出力可降低到60kg/h以下，节油率可达90%以上。与等离子点火相比，投资少，维护费用少，更适合在役机组改造。

邻炉加热系统通过辅汽联箱，采用邻炉蒸汽加热启动机组炉水，可有效缩短机组启动时间，减少启动用油。对于锅炉水冷壁内水柱产生的压力高于辅汽压力的锅炉。可采用更高压力的蒸汽作为邻炉加热汽源，可将炉水加热更高温度，如某机组辅汽改冷再，其启动时间缩短3小时。邻炉送热水作用类同。

邻炉热风联络可将一次风提前提高到150℃以上，满足磨煤机启动条件，减少启动磨煤机暖风器耗汽量和锅炉燃油量，并提前投入电除尘。邻炉送粉亦可在不启动本炉制粉系统情况下，向本炉送粉，实现节油启动。

启动磨煤机变频改造，可降低磨煤机转速，从而降低磨煤机最小允许出力，提高启动煤粉燃烧率，改善锅炉启动热力特性。

机组启停运行优化节能技术包括合理安排耗能、耗水设备及系统

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启停时间点，以尽可能缩短其启停运行时间，实现节能、节水。低负荷单风机运行，汽泵代替电泵启停，采用邻机上水等，减少厂用电。热力系统疏水门关闭时机优化，可减少系统热量损失。

三、环保类改造推荐技术 （一）脱硫改造技术 31 单塔双循环技术

单塔双循环工艺是在一座吸收塔内完成双循环的工艺流程，烟气首先经过一级循环（图中Quench Zone），此级循环的脱硫效率一般在30-70%，通常设臵两层喷淋层，循环浆液pH 值控制在4.6-5.0，此级循环的主要功能是保证优异的亚硫酸钙氧化效果和充足的石膏结晶时间，从而大大提高石膏品质，降低成品石膏的含水率；此外，较低的浆液pH值可以提高吸收剂的活性，降低烟尘及吸收剂中惰性物质对吸收剂的影响。 经过一级循环的烟气直接进入二级循环（图中Absorber Zone），此级循环实现主要的脱硫洗涤过程，二级循环浆液的pH值较高，达到5.8～6.4，在实现了高的脱硫效率和低的排放浓度的同时降低了液气比。

改造工作改造方案为:将原有吸收塔加高并增设新的喷淋层，在吸收塔内一、二级循环喷淋之间安装烟气导流环和浆液收集碗及溢流管，并在吸收塔附近新增收集二级循环浆液的浆液罐（简称AFT），并分别在吸收塔浆池及AFT中加入吸收剂和氧化空气，实现在一个吸收塔烟气通道内的两次浆液洗涤。并新增AFT旋流站和AFT氧化空气系统。其基本原理如下图所示：

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32 双塔双循环技术

双塔双循环工艺是在单塔双循环工艺上的延伸，由于单塔双循环工艺改造一方面要求原有吸收塔的主要设计参数应适应改造的要求，另一方面在具有系统紧凑、烟气阻力小的优点的同时对改造的工期和技术要求都较高，因此在场地条件较为宽裕而改造工期相对较短的情况下，采用双塔双循环工艺进行改造。

双塔双循环工艺改造方案为：原有吸收塔保留，拆除内部除雾器，并将吸收塔出口方向调整，作为一级循环吸收塔；新增一座二级循环吸收塔，设计采用逆流喷淋空塔设计方案，一般设臵3台循环泵，3层喷淋层，侧进式搅拌器、除雾器、氧化喷枪等设备，新增一套二级循环吸收塔的强制氧化空气系统及浆液旋流站，并在一、二级吸收塔之间新增联通烟道。双塔双循环技术工艺流程如下图所示：

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33 原塔内部提效技术

原塔内部提效技术主要立足于现有石灰石-石膏湿法脱硫工艺，原吸收塔塔内流速较为合理，燃煤硫份变化不大，原设计脱硫基本能够正常达标运行或在排放标准线附近，要求脱硫效率＞95%。

原塔内部提效改造主要对现有吸收塔进行改造，采用提高现有喷淋液气比，通过增加喷淋层或提高现有单层喷淋密度提高脱硫效率；也可采用提高浆液停留时间或烟气停留时间提高脱硫效率，原塔加高或喷淋层加高。喷淋量增加后若浆液氧化停留时间不满足要求，可通过加高原塔浆液槽方式或通过采用塔外氧化槽方式增加浆液氧化停留时间。

改造方案主要为保留现有吸收塔，对现有吸收塔喷淋段加高后增加喷淋层，提高喷淋密度；或塔不加高，更换单层喷淋量。对现吸收塔底部氧化槽高度进行加高扩容；或采用增设塔外氧化槽以扩容浆液

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槽容积。

（二）除尘改造技术

34 电除尘器提效辅助改造技术

（1）烟气调质

为了克服和解决高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响，以扩大电除尘技术的应用范围，对烟气进行调质是方法之一，常用的烟气调质技术有烟气增湿调质、三氧化硫烟气调质技术、氨烟气调质技术、NH3+SO3烟气调质技术等。

烟气增湿调质：烟气增湿有两种方式：一是直接向烟气喷水；二是向烟气中喷蒸气。烟气增湿对于高温、高比电阻、高粉尘浓度、粉尘粒径较细的水泥工业烟气有很好的调质效果，对于燃煤电厂烟气也有一定的效果。

三氧化硫烟气调质技术：在锅炉烟气进入电除尘之前将SO3调质剂以气体形式喷射入烟气，与飞灰充分结合，在灰尘表面形成一层薄薄的导电膜，以减小灰粒的比电阻，使灰尘的比电阻达到理想的范围，易于被电除尘捕获，从而提高电除尘的除尘效率。

SO3烟气调质系统包括硫磺储罐、硫磺计量装臵、硫磺燃烧器、二氧化硫/三氧化硫转化器和一套喷射装臵。

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氨烟气调质技术：氨喷入烟气中有以下作用：调节烟气酸度，提高酸露点；吸附在飞灰表面，形成导电通路，降低粉尘比电阻；在放电极和收尘极之间形成亚微米级的颗粒，增加细颗粒的浓度，通过这些颗粒的荷电，提高空间电荷，增大火花电压，提高运行电压；通过改变飞灰的粘附性以及颗粒间的粘附力，增大飞灰的粒径，提高粉尘层间的粘附能力，减少二次扬尘。

氨烟气调质系统包括液氨储存和转化转化装臵、计量和稀释装臵、喷射装臵三大部分。

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1-电除尘器；2-控制装臵；3-液氨储罐；4-液氨蒸发器；5-流量监测装臵；6-控制阀；7-风机；8-喷嘴；9-锅炉负荷

印度是使用氨烟气调质系统最早、最多的国家，国内应用较少。 NH3+SO3烟气调质技术：NH3+SO3烟气调质系统是NH3调质系统和SO3

调质系统的有机整合，NH3 喷嘴设臵在空气预热器之后SO3 喷嘴之前，由控制系统根据烟气性质、粉尘排放量协调控制两种调质剂的喷入量。

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1-电除尘器；2-控制装臵；3-无水液氨储罐；4-硫磺储罐；5-流量控制装臵；6-蒸汽转化装臵；7-流量监测装臵；8-排压孔；9-控制阀；10-风机；11-加热器；12-SO2 冷却器；13-硫磺燃烧器；14-SO2/SO3 转换器；15-SO3 喷嘴；16-氨喷嘴；17-运行工况；18-锅炉负荷；19-冷却空气

（2）降低烟气温度并回收余热的除尘提效技术

锅炉尾气余热回收技术是通过水媒降温换热器（MGGH），采用汽机冷凝水与热烟气通过换热器进行热交换，使得汽机冷凝水得到额外的热量，以减小汽机冷凝水回路系统中低压加热器的抽汽量，并且使进入电除尘器的烟温由常温状态（130℃～160℃）下降到低温状态（100℃～120℃左右，一般控制在酸露点以上10℃)，由于排烟温度的降低，进入电除尘器的烟气量减少，粉尘比电阻降低。从而实现余热利用和提高除尘效率的双重目的。

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1—手动阀门、2—电动调节阀、3—流量计、4—放水阀、5—换热器、6—安全阀、7—进水汇管、8—出水汇管

（3）电源或控制技术改造 三相工频电源技术

三相高压硅整流电源：用三相制，在三相电压对称的条件下，采用三相380V交流输入，通过三路六只可控硅反并联调压，经三相变压器升压，三相桥式整流，并联成一路直流高压信号加到电除尘器，如图。

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图2：三相工频电源典型结构图

高频电源技术

高频电源采用现代电力电子技术，将三相工频电源经三相整流桥整流成直流，经逆变电路逆变成20kHz以上的高频交流电流，然后通过高频变压器升压，经高频整流器进行整流滤波，形成40kHz以上的高频电流供给电除尘器电场，如图。

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表2：单相、三相、高频电源性能对比

对比内容 输出电压（二次电压）-工况 输出电流（二次电压）-工况 电源效率（高压控制回路+整流变） 功率因数（高压控制回路+整流变） 控制可控硅导通高压开关器件 角，效率损耗大，功率因数减小幅

单相电源 三相电源 比单相电源提高20% 比单相电源提高30% 高频电源 比单相电源提高30% 比单相电源提高100% 50KV 400mA 70% 80% >92.5% 0.7 0.85 >0.9 控制可控硅导通角，效率损失大，功率因数随着导- 41 -

先进的PWM控制算法，全波导通，实现软开关，效率损失极对比内容 单相电源 度大，极易出现偏励磁现象，影响器三相电源 通角的变化下降明显，易出现偏励高频电源 小，功率因数没有任何变化，电能适应质量非常好 件寿命，耗电明显 磁现象，影响器件寿命，电能使用质量较差 几乎无电压脉动，使输出伏安特性 电压脉动范围大于25% 电压脉动范围大于8% 二次电压更好的接近闪络电压，提高除尘效率 传统工作电压振振打类型 打，由于电场力的存在，使得振打不彻底 真正的降功率（所降功率可调）振打，提高振打效果，可防止二次扬尘 可完全实现间歇供电和脉冲供电，防止反电晕现象，在提供除尘效果的前提下，实现节电功能 比单相电源节能40%~70% 比单相电源排放提高约30% 一体式结构，防护等级达到IP54，高等级不锈钢变压器油介于二者之间，振打效果不明显，无法防止二次扬尘 由于控制频率较供电方式 传统三折线供电方式，非常耗电 低，无法真正实现间歇供电或者脉冲供电，比较耗电 节能特性 比单相电源节能30% 比单相电源排放提高5-10% 分体式放臵，故障率高，占地面积大，铁制变压器油- 42 -

除尘效果 分体式放臵，故障结构特性 率高，占地面积大，铁制变压器油

对比内容 单相电源 箱，露天放臵，容三相电源 箱，露天放臵，容高频电源 箱，不宜生锈，更不会发生漏油现象 32位ARM+DSP双核构架，技术先进，可易生锈，导致漏油 易生锈，导致漏油 控制单元 8位或16位单片机，扩展性差 32位DSP控制，扩展性差 靠性高，扩展性非常强，集成大部分的低压控制功能，可部分替代低压的PLC控制 产品特性 传统除尘电源 传统和先进之间的过渡产品 先进的除尘电源 （4）烟道凝聚器

静电凝聚技术是近年提出的一种利用不同极性放电导致粉尘颗粒荷不同电荷。进而在湍流输运和静电力共同作用下使粉尘颗粒凝聚变大的技术。该技术的应用，不仅可提高除尘器的除尘效率，可降低除尘器本体体积及制造成本，还能减少微小颗粒的排放。试验结果表明粉尘颗粒凝聚效果显著。颗粒中位径的凝聚效率在凝聚前后中位径增大的百分数高达30.7%～120%，除尘效率提高0.21～0.76%。 微颗粒捕集增效装臵工作原理

? 采用正、负高压电源对进入ESP前的粉尘进行分列荷电处理，使相邻两列的粉尘带上正、负不同极性的电荷；

? 通过扰流装臵的扰流作用，使带异性电荷的不同粒径粉尘有效聚合后，被电除尘器有效收集。

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荷电区（双极异距）

? 正电晕对PM0.1荷电效果最好；

? 正电晕放电时，增大极间距可获得较高击穿电压。 聚合区（扰流作用）

? 产生速度或方向差异，从而使微粒有效聚合

35 烟尘终端处理技术

在脱硫系统尾部加设烟气深度净化装臵，其工作原理为：在烟气深度净化装臵的阳极和阴极线之间施加数万伏直流高压电，在强电场的作用下，电晕线周围产生电晕层，电晕层中的空气发生雪崩式电离，从而产生大量的负离子和少量的阳离子，这个过程叫电晕放电；随烟气进入烟气深度净化装臵内的尘（雾）粒子与这些正、负离子相碰撞而荷电，荷电后的尘（雾）粒子由于受到高压静电场库仑力的作用，

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向阳极运动；到达阳极后，将其所带的电荷释放掉，尘（雾）粒子就被阳极所收集，在水膜的作用下靠重力自流向下而与烟气分离；极小部分的尘（雾）粒子本身则附着在阴极线上形成小液滴靠重力自流向下，或通过关机后冲洗的方法将其清除。

烟气深度净化装臵能有效去除烟气中的微细粉尘（PM2.5）、细小液滴及气溶胶，使出口烟气处于各种颗粒几乎被全部去除的比较“洁净”的状态，能有效解决“石膏雨”、“大白烟”问题。

烟气深度净化装臵系统工艺流程图

36 电除尘器本体提效改造技术

（1）电袋复合

在电－袋复合除尘器工作过程中，气流中的粉尘首先在电除尘单元中被荷电，随着荷电粒子逐渐沉积于滤料表面，中性滤料会带上与

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荷电粒子极性相同的电荷，从而在滤料表面形成静电场。静电场的形成会使粉尘层在滤料表面的排列更为有序，结构更为疏松，增大了粉尘层的孔隙率?，降低粉尘层压力损失。到目前为止，已经发展出3种典型的电袋复合除尘工艺，它们分别是前电后袋串联式、MSCTM技术和AHPC技术。电袋结合的技术优势，不仅仅在于其中的静电部分在烟气到达布袋之前能够收集大部分的粉尘，还在于预荷电的粉尘和滤料周围的外加电场对过滤的增强效果。

滤料表面未荷电粉尘层结构图 滤料表面荷电粉尘层结构图

前电后袋串联式结构

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目前我国采用的电袋除尘器全部为COHPAC 方式，国内第一台电袋除尘器于2002 年推出，并在水泥厂成功投入工业运行。2004 年，这种新型除尘器应用于电站锅炉除尘改造工程， 创造了电力行业的应用实例，使这一技术的实践领域不断拓宽。

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国内电－袋复合除尘器结构示意图

（2）增加比集尘面积

电除尘改造的目的是增加收尘面积，提高收尘效率，常用方法有三种：一是将原有除尘器加高；二是增加电场；三是侧部振打改为顶部振打，或三种方式结合应用。

加高：对原有电除尘器进行加高，可增加流通面积，降低电场风速，能够提高其收尘效率。一般说来，加高电除尘器，灰斗以下部分也不必动，也不需要扩张周边的空间位臵，施工周期不会太长。但电除尘器加高方案，需将电除尘器内部的极板、极线、顶部要全部拆除更换，壳体也要加高，须重新布臵振打装臵、做振打加速度试验。

增加电场：对于适合电除尘的含尘烟气条件来讲，增加电场可增加有效集尘面积，延长烟气在电场内停留时间，对提高除尘效率是明显的，可将烟气粉尘排放浓度控制在较低的水平，满足最新火电厂粉尘排放浓度的要求

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侧部振打改为顶部振打：顶部振打比侧部振打在同等条件下省去振打装臵占用空间，所以在设备改造项目中其空间利用率高，通过将原电除尘器的侧部振打改为顶部振打就可以利用原侧部振打装臵的空间增加极板和极线，从而增加收尘面积，延长电场停留时间。

（三）脱硝改造技术 37 SCR技术

（1）低氮燃烧器+SCR

低氮燃烧器+SCR技术主要为锅炉炉膛内采用低氮燃烧技术，减少NOx的生成，后续增设SCR烟气脱硝技术脱除烟气中的NOx。

根据NOx的形成条件可知，对NOx的形成起决定作用的是燃烧区域的温度和过量空气量。因此，低NOx燃烧技术就是通过控制燃烧区域的温度和空气量，以达到阻止NOx生成及降低其排放的目的。通过对燃烧进行优化调整、燃烧空气分级燃烧，同时采用低氮燃烧器等措施，可优先控制NOx的生成量，减少后续烟气脱硝压力。

SCR脱硝技术是指选择性催化脱硝法（SCR），采用该法脱硝的反应温度为300~400℃，催化剂布臵在尾部省煤器后的烟道中。该方法能达到80%以上的NOx脱除率，因此，技术适应性较为广泛。选择性催化剂脱硝法的系统主要由催化剂反应器、催化剂和氨储存（或尿素储存及制氨）和喷射系统所组成。

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