低温省煤器在电站锅炉节能减排中的应用分析

低温省煤器在电站锅炉节能减排中的应用分析

发表时间：2018-06-19T14:56:25.740Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：邹翀宇

[导读] 摘要：电站锅炉排烟产生的热损失是电站锅炉作业时的一项重大损失，为了解决这一问题，通常将低温省煤器加装到设备中，可起到降低排烟温度和提高锅炉效率的作用。

（国电龙源节能技术有限公司 100039）

摘要：电站锅炉排烟产生的热损失是电站锅炉作业时的一项重大损失，为了解决这一问题，通常将低温省煤器加装到设备中，可起到降低排烟温度和提高锅炉效率的作用。本文主要围绕新型低温省煤器结构分析、低温省煤器安装位置与其节能减排效能的关系、应用低温省煤器的经济效益三个方面展开讨论，详细分析了低温省煤器在电站锅炉节能减排方面的应用价值，充分发挥低温省煤器效能，是促进工业生产顺利进行的有效措施。

关键词：低温省煤器；电站锅炉；节能减排

前言

电力生产主要能源来自于燃料燃烧产生的热能。电站运用的燃料包括煤炭、石油以及天然气。这些燃料中包含一定量的硫，经过燃烧后生成二氧化硫等气体。在这些气体影响下，将导致锅炉烟气温度明显提高，这时烟气中的氧化硫气体将与水汽反应而生成硫酸，对设备运行有不利影响。针对这一问题，可借助低温省煤器来开展生产作业，能起到保护设备和节约能源的作用。

一、新型低温省煤器结构分析

如图所示，为低温省煤器的断面总装配图。低温省煤器组成部分主要包括受热面蛇形管、机械清灰器、箱板以及上下联箱等。四块钢板利用螺栓母连接成省煤器的箱体[1]。受热面蛇形管利用螺栓钩子而固定在省煤器箱体内。机械清灰器主要由驱动装置以及清灰板组成，包括三块清灰板，并且每块清灰板需要根据受热管直径、数量和节踞等在其表面钻出多个小孔，要求小孔直径大于受热管直径的0.5mm。三块清灰板间利用钢板条焊接，形成一个整体。低温省煤器驱动装置由电动机、齿轮、皮带轮和螺杆螺母组成。

图 1 低温省煤器断面装配

在省煤器运行过程中，产生的烟气将自上而下的流经受热管外表面进行放热，这个过程能提高热量的利用率，在循环利用的情况下，减少电站锅炉作业时的煤炭使用量，体现出低温省煤器在锅炉节能减排上的积极作用。而冷却水将通过下联箱进入到低温省煤器，途经蛇形管受热面管道的内表面，和流经外表面的烟气共同形成逆向换热，以便吸收烟气热量，并在这个基础上，从上联箱溢出省煤器。具体来说，低温省煤器节能减排效果的实现，离不开各组成部件的作用，需要合理设计省煤器结构，从而保证热量的充分利用。

清灰板装置主要是在驱动装置推动下，沿着受热面管道方向做往复运动，并利用烟气的冲刷过程，清除受热面管道外表面的积灰。从电站锅炉节能减排这个角度来看，低温省煤器能实现煤炭利用率的提高，并且可保证设备内部清洁，减少维护工作，并有利于延长设备使用寿命。测量低温省煤器出口烟气温度及入口水温度后，可再次与省煤器设计值进行比较分析，进而估算出蛇形管受热面管子表面积灰厚度。通常将积灰厚度看作是控制清灰器启停的信号，有利于省煤器的顺利运行，可实现较好的作业效果，同时能保证煤炭加入时间的合理控制，进而取得一定的经济效益。近几年来一些经验丰富的电力研究者将低温省煤器与电站锅炉结合运用，可通过利用电站锅炉的烟气热量，来达到节约能源和降低电站生产成本的目的。尤其在新型省煤器不断发展及应用的背景下，更是凸显出省煤器节能减排效能，可在液化的烟气环境下工作，并能防止酸性液体对设备的腐蚀，在降耗技术创新发展方面有重要的参考作用。如下表便是新型低温省煤器运行参数，具有较高的运行效率。

表 1 改造后的机组运行参数

二、低温省煤器安装位置与其节能减排效能的关系

通常来讲，锅炉中产生的烟气从锅炉排出后将依次经过除尘器和引风机、烟囱等，最后排到大气中[2]。考虑到烟气经过省煤器后的温度将低于露点温度，因此，在安装省煤器时，需要重点考虑以下问题：对于安装了电气除尘器或者布袋除尘器的电站锅炉系统来讲，在进行低温省煤器安装操作时，应将其安装位置设计在引风机与烟囱之间，必要时也可直接安装到烟囱中，这时需要结合安装需求，对省煤器结构进行修改；对于已经利用湿式除尘器的电站锅炉系统而言，应将低温省煤器安装在除尘器和锅炉之间。总的来讲，低温省煤器安装情况与其节能减排效能有紧密联系，为了充分发挥省煤器在电站锅炉经济效益提高上的积极作用，有必要加强对省煤器安装的重视，从而实现资源利用率最大化。

三、应用低温省煤器的经济效益

在对低温省煤器经济效益进行分析时，可主要从热电厂与发电厂情况着手，举例分析低温省煤器的应用优势。低温省煤器与锅炉烟气相接触的部件采用不锈钢制作，如清灰板、受热面管道和箱板等。为了强化热传导，需要在低温省煤器中应用短节距和小管材。一般情况下为：受热面管子横节距40mm；受热面管材18mm2mm；受热面管子纵节距为25mm。对于热电厂锅炉来讲，以某一热电厂为例，它的运行参数为：汽轮机用汽量为170t/h、电站锅炉蒸发量为170t/h、电站锅炉热效率为0.9、供热补充水量为100t/h。根据上述运行参数，可将低温省煤器外型尺寸设计为：长度=4568mm；高度=2005mm；宽度=1670mm。在具体应用时，需要采用3台上述尺寸的低温省煤器。在对电站锅炉运行情况进行分析后，可观察到在低温省煤器作用下，能极大程度发挥锅炉烟气释放的热能，将其转变为电站锅炉驱动力。在热能

得到有效利用的基础上，可节省煤炭燃料的使用，是低温省煤器在锅炉节能减排上应用价值的重要体现。另外，在对低温省煤器运行成本和热电厂供电量情况进行对比分析后，可得出低温省煤器投资回收年限较短，不仅可降低锅炉维护成本，还加强了设备运行安全性，因此，可以说低温省煤器具有明显应用价值。同样在对发电厂低温省煤器运行效益进行分析后，可发现低温省煤器能实现锅炉运行过程中，燃料利用率有所提高，体现出较强的适用性。

结论：综上所述，随着能源短缺问题的加剧，能源利用率提高这一问题逐渐成为社会关注的重点内容，尤其加强了对不可再生能源应用的重视。电站锅炉在工业生产中有重要作用，在其运行过程中，需要应用煤炭燃料。为了实现电站锅炉节能减排的目的，相关技术人员主要从低温省煤器着手，通过分析省煤器结构、安装情况等，进一步对低温省煤器在电站锅炉节能减排中的应用价值有所掌握。

参考文献：

[1]闫书群.低温省煤器在电站锅炉节能减排中的应用研究[D].大连理工大学，2015.

[2]李斌，党自力.低温省煤器设计及其动态特性分析[J].热力发电，2014，43（02）：25-29.