行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
发电厂用低阻烟风道
建议项目名称
(英文)
Low resistance flue duct for power plant
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
13.020.40
中国标准分类号
J 88
牵头单位
福建龙净环保股份有限公司
体系编号
1390701010000006
参与单位
东南大学、大唐韩城第二发电有限责任公司、中机生产力促进中心
完成周期(月)
24
目的、意义
或必要性

2014国家三部委发布了《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》,其中要求2020年前现役机组改造后平均供电煤耗低于310g/(kWh)600MW及以上机组(除空冷机组外)改造后平均供电煤耗低于300g/(kWh)。为适应国家节能与环保的要求,以及电厂节能降耗的需求,近年来各电厂开展了各种节能降耗的机组升级改造。然而,燃煤电站风机的厂用电率之和一般达到1.5%以上(2015年我国燃煤电厂平均综合厂用电率为6.94%)。对于三大风机耗电率,各电厂相差较大。部分电厂的总耗电率可以控制到低于1.2%的水平,而有部分机组则高达2%以上。这部分燃煤电站风机耗电率高的原因主要有:

1)         风机选型裕度过大或风机选型不当;

2)         烟风系统流量偏大;

3)         烟风系统阻力偏大;

4)         风机进出口管道布置不合理。

目前发电厂用的烟风道设计主要依据是设计规程,由于受工程进度要求和设计理念的影响,设计工作往往停留在满足规程要求的层面上进行定性的优化,而没有具体分析道体内的流动情况进行细化、优化设计。在具体电厂的烟风道设计中普遍存在弯头多、路径长等问题,单个零部件的设计对阻力影响的考虑也有所欠缺,这些往往会使得烟风道流场不稳定,易产生振动,增大阻力,也将进一步增加配套辅机的能耗。随着国家对电厂环保节能要求的升级,为满足换热效率要求或除尘效率要求,炉后换热设备、除尘设备等对于气流分布往往都具有较高的要求。目前部分发电机组炉后烟道安装的各种导流或均流设备,除增加阻力牺牲能耗外,仍无法很好地满足气流均匀性的要求。

本项目规定的发电厂用低阻烟风道是一种通过CFD理论指导,对参考项目烟风道(主要烟道)进行模拟流动场,对弯头等异形件进行优化,尽量将与气体接触的表面曲线设计得更光滑、圆润及流畅,以改变或引导气流,使气流很容易地通过道体,从而达到减少沿程阻力、降低道体振动、增强气流稳定性,达到降低系统能耗和设备损耗的目。

国内已有很多企业、研究机构开展低阻烟风道的研究开发和推广应用,如:龙净环保、中国电力工程顾问有限公司、中国能源建设集团广东省电力设计研究院等。发电厂用低阻烟风道已成功应用于电力行业的烟风系统,如:大唐陕西发电有限公司渭河热电厂、大唐韩城第二发电有限责任公司等电力行业的烟风系统上。

 

目前,发电厂用低阻烟风道没有行业技术标准,无统一的技术要求,国内各生产企业对该装置的设计、制造、试验和检验等没有统一的技术规范可遵循,导致产品质量参差不齐。为了填补国内此类产品行业标准的空白,规范国内发电厂用低阻烟风道技术,亟待一个统一的标准出台。通过制定其行业标准,用于规范该装置的技术性能要求,保证该装置的设计、制造、试验和检验在标准控制下进行,使制造标准化、规范化,从而提高产品质量,推动技术进步,是非常有必要的。



范围和主要
技术内容

本标准规定了发电厂用低阻烟风道的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、包装、运输和贮存。

    本标准适用于电力行业烟风道的设计,也可应用其他行业烟风道设计。



国内外情况
简要说明

在国际上,加拿大M&I动力科技股份有限公司率先采用流场计算分析软件并结合工程实际对烟风道的流场特性进行数值模拟计算和研究分析,对烟风道设计的不同思路进行了理论和实际论证,可对现有的设计规范进行细化和修正,并建立新的设计手段。通过数值模拟与实际运行相结合,采用了风道异构件内部导流板的设计思路,不但可以减少振动,更可以降低阻力。但M&I公司烟风道设计为异性曲面形式,虽然有利于烟气在管道内顺畅流动,但由于烟风道存在空间弧度,加工制造难度大,各管片间拼接困难,整体装置造价高,限制了其大面积推广使用。

我国主要通过自主开发,结合实验室试验、数值模拟试验,基于CFD软件采用标准k-ε模型,SIMPLE 算法;基本方程为连续性方程、动量方程和能量方程等模型;同时采用多尺度方法对烟风道系统进行模拟分析,即根据不同设备分别从多尺度对烟风道整个系统流场进行模拟分析的技术,结合烟气的流动特性,开发出一种阻力小、振动低、气流稳定性强的节能环保型发电厂用低阻烟风道装置。克服现有常规烟道一般存在烟道阻力大、结构复杂、流量偏差大、温度偏差大、烟道容易积灰、烟道内局部磨损严重、烟道设备振动、设备噪音大等技术瓶颈。使得电站烟风系统能够稳定、可靠地运行,降低设备磨损。这种发电厂用低阻烟风道装置,不但能满足国家对发电厂用环保或节能升级要求,而且可以大大降低装置的造价,便于整套装置的推广和使用。目前已通过工业应用的验证,取得了很好的节能效果,从而为烟风系统存在的问题提供了全面的解决方案。

经查该项目无相应的国际标准或国外先进标准。

经查该项目无相应的国家标准或行业标准。

标准项目不涉及知识产权问题。



备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
10.行业标准项目建议书(发电厂用低阻烟风道) (23.18KB)任务书(建议书)