低温省煤器介绍.
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• 布置在电除尘以后，灰来源少，没有粘度很强的 物质（如石膏浆液）
• 布置采用H型或方形肋片，顺列排放，吹灰通透性 良好
• 一般不出现堵灰现象
• 腐蚀风险
• 末级换热器在露点下方工作，腐蚀危害较大
• 抗腐蚀对策
• 提高材料等级 • 采用较厚的管子，留有不低于3mm的腐蚀余量 • 采用肋化比较高的管束，提高换热表面壁温，光管区域尽
低温省煤器－暖风器余热回收系统
2020年3月6日
上海锅炉厂有限公司
2020年3月6日
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
• 前言
1. 降低锅炉排烟温度，减小锅炉 q2 损失是提高发电效率的重要途径 2. 依靠传统的空气预热器无法将锅炉烟气温度有较大幅度的下降 3. 不设置GGH导致脱硫系统为控制入塔烟气温度，需要耗去大量的冷却水 4. 预热器在锅炉采用各种节能手段后，面临排烟温度过低、低温腐蚀加剧的风险，需长期采用暖风器工作 5. 暖风器耗用部分蒸汽热量，影响了电厂的经济性
2. 日本近十年内新建的1000MW以上机组，和脱硫脱硝装置同步配备低温余热回收 系统，节约水耗和电耗
3. 日本新一代电除尘系统，依靠在空气预热器和电除尘之间加装烟温调节系统，将 除尘器入口烟温低到80℃，改变烟气比电阻，将除尘效果控制到30mg/Nm3
4. 美国各锅炉公司的新设计目标是将锅炉排烟温度控制到100℃以下，主要依靠提 高空气预热器效率和加装尾部换热器
•换热元件材质
• 露点上方10℃以上 • 露点±10℃ • 露点下方10-20℃ • 露点下方20-30℃ • 露点下方 30℃以上 • 更低温度
Q235A 09CuP (ND钢管+Corten翅片） 钛合金，涂搪瓷翅片管，302等级不锈钢 304等级不锈钢 316L 等级不锈钢 904,926等级不锈钢或非金属材料
5. 国内的工业炉，普遍配置铸铁省煤器回பைடு நூலகம்余热
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
• 设备布置方案
1. 全部布置在空预器-电除尘间 2. 全部布置在脱硫塔前，只加热冷凝水 3. 两级布置 一级在前电除尘前，第二级在脱硫塔前 4. 脱硫塔前分2-3级布置，分别加热冷凝水和暖风器水
易堵灰 调节性差 系统复杂 推荐方案
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•经济收益计算基本数据
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
名称 TMCR输出功率 通过烟气量 烟气进出口温度 通过水量 水进出口温度 烟气阻力 水流动阻力 暖风器系统水阻力 GGH运行总耗功 脱硫塔烟气入口温度 脱硫塔喷水蒸发率 燃料低位发热量 标准煤煤价 输送冷凝水管路散热率 暖风器管路增加散热率 折算年满发时间 电厂效率 锅炉效率
•取水和回水方式 （参数为某电厂100万机组TMCR时数据）
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•结构布置图
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•布置位置
•脱硫塔
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•主要性能参数 （各项目需按照机组参数作具体设计）
序号
名称
1 烟气入口温度
单位
℃
2 烟气出口温度
（1-q5) *（I”-I’）*Fcw (1/ηb -q5ah)*Fair*ΔTa*Cpa
Fgas*ΔTg*Cpg/（4.187*Δtw+0.3*2260） ΣW / 0.42 （热耗）
Fcw *ΔPcw /（ηp*ρcw） （电耗） Fgas*ΔPgas/（ηf*ρgas） （电耗） Fw *ΔPw / （ηp*ρw） （电耗）
• Tld= TH2O+125*SZS0.333/ 1.05afh*Azs 对有灰烟气
• Tld= 20*lg(VSO3) + a
对无灰烟气 a=184~201
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•吹灰方式
•蒸汽吹灰器（伸缩－旋转式） •（1.2-1.8MPa，300-350℃，4.8t/h）
• 气脉冲吹灰器
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•控制方式
• 纯低温省煤器模式
• 采用和相近温度的低加并联 • 控制换热器出口的排烟温度，手段是控制进入
换热器的水量
• 同时投用暖风器模式
• 低温省煤器的第1,2级供加热冷凝水，第3级供加热暖风 器内水；如设计需要暖风器出力较大时，可以用第1级 作为暖风器热源，2,3级加热凝结水
℃
3 水入口温度
℃
4 水出口温度
℃
5 烟气阻力
kPa
6 水流动阻力
MPa
7 暖风器工质阻力 MPa
取值范围
100-180 80-100 45-80 60-120
<1.0 <0.25 <0.25
备注
因煤种而异
(设计值<0.8)
换热器部分
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•换热元件形式
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
• 和低加系统的连接
• 串联 串于两级低加之间， 易出现因低温省煤器故障停机 • 并联 和某级低加并联，不存在低温省煤器故障停机风险 推荐方案
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•低温省煤器－暖风器系统
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•汽机热平衡图－－引入引出点的选择
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
低温省煤器－暖风器锅炉预热器回收系统：
1. 可以解决大幅度降低排烟温度的需要 2. 为预热器暖风器提供循环热量 3. 可以明显提高电厂的热经济性 4. 可以部分替代GGH设备，回收的热能直接为发电工质利用 5. 完全符合国家发展绿色煤电的要求
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
• 设备应用情况
1. 从1990年代起，欧洲的褐煤锅炉系统，普遍安装低温预热回收系统，将排烟温 度从160~170℃，降低到120℃左右，提高电厂热效率2.5%
量不接触烟气 • 设计寿命按照一个大修期考虑
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•经济收益数据
• 收益部分： 1. 回收余热，减少汽机抽汽量 2. 更换暖风器热源，有利于提高热经济性 3. 减少脱硫系统水耗 4. 如取代GGH，可以降低运行耗功 • 支出部分 1 增加了冷凝水的输送功 2 低温省煤器烟气阻力耗功 3 暖风器内循环水输送功
• 控制方式为切换第3级换热器的进出水阀，暖风器回路 吸热量通过调节其循环泵的转速或管道阀门开度控制； 依靠调节流入的凝结水量来控制最终排烟温度
• 被并联的低加
• 通过控制进入低加的蒸汽进气门，加热未经过低温省煤 器的剩余凝结水，以低加出口水温为控制参数
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•运行
• 堵灰风险
• 布置采用H型或方形肋片，顺列排放，吹灰通透性 良好
• 一般不出现堵灰现象
• 腐蚀风险
• 末级换热器在露点下方工作，腐蚀危害较大
• 抗腐蚀对策
• 提高材料等级 • 采用较厚的管子，留有不低于3mm的腐蚀余量 • 采用肋化比较高的管束，提高换热表面壁温，光管区域尽
低温省煤器－暖风器余热回收系统
2020年3月6日
上海锅炉厂有限公司
2020年3月6日
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
• 前言
1. 降低锅炉排烟温度，减小锅炉 q2 损失是提高发电效率的重要途径 2. 依靠传统的空气预热器无法将锅炉烟气温度有较大幅度的下降 3. 不设置GGH导致脱硫系统为控制入塔烟气温度，需要耗去大量的冷却水 4. 预热器在锅炉采用各种节能手段后，面临排烟温度过低、低温腐蚀加剧的风险，需长期采用暖风器工作 5. 暖风器耗用部分蒸汽热量，影响了电厂的经济性
2. 日本近十年内新建的1000MW以上机组，和脱硫脱硝装置同步配备低温余热回收 系统，节约水耗和电耗
3. 日本新一代电除尘系统，依靠在空气预热器和电除尘之间加装烟温调节系统，将 除尘器入口烟温低到80℃，改变烟气比电阻，将除尘效果控制到30mg/Nm3
4. 美国各锅炉公司的新设计目标是将锅炉排烟温度控制到100℃以下，主要依靠提 高空气预热器效率和加装尾部换热器
•换热元件材质
• 露点上方10℃以上 • 露点±10℃ • 露点下方10-20℃ • 露点下方20-30℃ • 露点下方 30℃以上 • 更低温度
Q235A 09CuP (ND钢管+Corten翅片） 钛合金，涂搪瓷翅片管，302等级不锈钢 304等级不锈钢 316L 等级不锈钢 904,926等级不锈钢或非金属材料
5. 国内的工业炉，普遍配置铸铁省煤器回பைடு நூலகம்余热
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
• 设备布置方案
1. 全部布置在空预器-电除尘间 2. 全部布置在脱硫塔前，只加热冷凝水 3. 两级布置 一级在前电除尘前，第二级在脱硫塔前 4. 脱硫塔前分2-3级布置，分别加热冷凝水和暖风器水
易堵灰 调节性差 系统复杂 推荐方案
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•经济收益计算基本数据
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
名称 TMCR输出功率 通过烟气量 烟气进出口温度 通过水量 水进出口温度 烟气阻力 水流动阻力 暖风器系统水阻力 GGH运行总耗功 脱硫塔烟气入口温度 脱硫塔喷水蒸发率 燃料低位发热量 标准煤煤价 输送冷凝水管路散热率 暖风器管路增加散热率 折算年满发时间 电厂效率 锅炉效率
•取水和回水方式 （参数为某电厂100万机组TMCR时数据）
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•结构布置图
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•布置位置
•脱硫塔
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•主要性能参数 （各项目需按照机组参数作具体设计）
序号
名称
1 烟气入口温度
单位
℃
2 烟气出口温度
（1-q5) *（I”-I’）*Fcw (1/ηb -q5ah)*Fair*ΔTa*Cpa
Fgas*ΔTg*Cpg/（4.187*Δtw+0.3*2260） ΣW / 0.42 （热耗）
Fcw *ΔPcw /（ηp*ρcw） （电耗） Fgas*ΔPgas/（ηf*ρgas） （电耗） Fw *ΔPw / （ηp*ρw） （电耗）
• Tld= TH2O+125*SZS0.333/ 1.05afh*Azs 对有灰烟气
• Tld= 20*lg(VSO3) + a
对无灰烟气 a=184~201
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•吹灰方式
•蒸汽吹灰器（伸缩－旋转式） •（1.2-1.8MPa，300-350℃，4.8t/h）
• 气脉冲吹灰器
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•控制方式
• 纯低温省煤器模式
• 采用和相近温度的低加并联 • 控制换热器出口的排烟温度，手段是控制进入
换热器的水量
• 同时投用暖风器模式
• 低温省煤器的第1,2级供加热冷凝水，第3级供加热暖风 器内水；如设计需要暖风器出力较大时，可以用第1级 作为暖风器热源，2,3级加热凝结水
℃
3 水入口温度
℃
4 水出口温度
℃
5 烟气阻力
kPa
6 水流动阻力
MPa
7 暖风器工质阻力 MPa
取值范围
100-180 80-100 45-80 60-120
<1.0 <0.25 <0.25
备注
因煤种而异
(设计值<0.8)
换热器部分
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•换热元件形式
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
• 和低加系统的连接
• 串联 串于两级低加之间， 易出现因低温省煤器故障停机 • 并联 和某级低加并联，不存在低温省煤器故障停机风险 推荐方案
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•低温省煤器－暖风器系统
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•汽机热平衡图－－引入引出点的选择
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
低温省煤器－暖风器锅炉预热器回收系统：
1. 可以解决大幅度降低排烟温度的需要 2. 为预热器暖风器提供循环热量 3. 可以明显提高电厂的热经济性 4. 可以部分替代GGH设备，回收的热能直接为发电工质利用 5. 完全符合国家发展绿色煤电的要求
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
• 设备应用情况
1. 从1990年代起，欧洲的褐煤锅炉系统，普遍安装低温预热回收系统，将排烟温 度从160~170℃，降低到120℃左右，提高电厂热效率2.5%
量不接触烟气 • 设计寿命按照一个大修期考虑
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•经济收益数据
• 收益部分： 1. 回收余热，减少汽机抽汽量 2. 更换暖风器热源，有利于提高热经济性 3. 减少脱硫系统水耗 4. 如取代GGH，可以降低运行耗功 • 支出部分 1 增加了冷凝水的输送功 2 低温省煤器烟气阻力耗功 3 暖风器内循环水输送功
• 控制方式为切换第3级换热器的进出水阀，暖风器回路 吸热量通过调节其循环泵的转速或管道阀门开度控制； 依靠调节流入的凝结水量来控制最终排烟温度
• 被并联的低加
• 通过控制进入低加的蒸汽进气门，加热未经过低温省煤 器的剩余凝结水，以低加出口水温为控制参数
上海电气电站集团 上海锅炉厂有限公司
•运行
• 堵灰风险