电站锅炉低压省煤器技术的应用

电站锅炉低压省煤器技术的应用

【摘要】乌海热电厂锅炉投产后存在排烟温度高问题，结合现场实际情况，提出并分析了安装低压省煤器方案，每台机组可降低煤耗3.64g/kwh

【关键词】排烟温度高安装低压省煤器降低煤耗3.64g/kwh

中图分类号：tk22 文献标识码：a 文章编号：

前言

乌海热电厂＃1、2机组于2005年7月安装调试完毕，移交生产。但移交生产后，锅炉出现排烟温度超设计值，原东方锅炉厂设计排烟温度136℃，实际锅炉运行排烟温度达175℃（冬季）－195℃（夏季）。

为使锅炉安全、稳定、经济运行，曾于2006年机组检查性大修时对＃2锅炉高压省煤器进行了技术改造，将原来光管式改为鳍片式，但由于烟道空间的局限，总体吸热面积增加有限，所以改造后，排烟温度只降低了10℃

乌海热电厂技术人员对多个降低排烟温度方案进行了多次分析与论证，决定2009年和2010年先后对＃2、#1机组大修时安装低压省煤器。

1、锅炉设备系统及运行情况简介

#1、＃2锅炉为dg670/13.7-20型，超高压、一次中间再热、自然循环汽包锅炉，呈∏型布置，单炉膛，燃烧器四角布置，双切圆

燃烧，固态排渣，采用容克式二分仓回转式预热器，额定蒸发量670t/h，额定汽温540/540℃。设计排烟温度（bmcr）136℃，锅炉设计效率92.42%，

目前锅炉运行效率达不到设计值，西安热工院试验得锅炉效率88.26％，主要原因是排烟温度高，全年锅炉排烟温度的平均值高达170℃。同时，严重影响脱硫系统、布袋除尘器的安全运行，所以有必要进行低压省煤器安装。

2、低压省煤器方案介绍

综合考虑我厂锅炉尾部烟道空间，防腐、防磨要求，以及脱硫除尘系统的安全可靠运行等实际情况，提出了降低锅炉排烟温度低压省煤器方案，低压省煤器方案分冬季、夏季两种模式。整个低省系统的受热面（参见附图一、二）布置在电除尘出口至布袋除尘入口之间的竖直烟道上，考虑此处烟温较高，不会出现低温腐蚀的现象，受热面采用镍基渗层螺旋翅片管。夏季冬季为不同系统不同运行方式。

附图一降低排烟温度的夏季模式系统示意图

附图二降低排烟温度的冬季模式系统示意图

夏季运行模式（参见附图一）：夏季额定冷凝工况排汽量为410t/h，为传统意义上的低压省煤器运行模式，低压省煤器的热力

系统如附图一所示。并联于凝结水系统的低压省煤器，其进水取自凝结水，进入受热面的凝结水吸收排烟热量后，在除氧器入口与主凝结水汇合。

由于冬季模式转与夏季模式受热面内流动的均为凝结水，切换时无需对管路系统进行清洗，这样可以有效保证设备的可靠性。

冬季运行模式（参见附图二）：由于冬季额定供热工况排汽量非常少（75t/h左右），受热面的进水以供热抽汽系统的凝结回水（126.7℃）为主，以热井出口凝结水为辅（35.2℃），水量由分别装在两路水源上的电调阀调节，保证受热面进水温度115℃。这样可保证整个受热面的壁温高于露点温度（90.2℃）。

3、保证低省安全运行采取的措施

a防止磨损措施：

因我厂燃用煤种变差，灰分大，达到40%，所以必须考虑受热面的磨损问题。为了防止或减轻受热面磨损，采取如下技术措施：

⑴布置方位避开高灰分区域，布置在电、袋除尘器中间，经过电除尘之后，含灰量减少，低省磨损减轻。

⑵受热面换热管采用镍基渗层零隙阻钎焊螺旋翅片管，这种换热管基管与翅片表面渗有含镍、铬和磷的合金，极大提高了管子表面硬度和耐磨性，实验表明，镍基渗层零隙阻钎焊螺旋翅片管的维氏硬度为普通管的2-3倍，有效地减轻受热面磨损。

⑶采用大管径、厚壁管，由于磨损速度反比于管径的一次方，

加之壁厚增大，可有效减轻受热面的磨损；

⑷螺旋翅片起到抑制贴壁流速的作用，这种结构特点可延长低压省煤器的磨损寿命，在所有弯头安装防磨护瓦；

⑸烟道内部的烟气动力场均经过数值计算和优化处理，防止烟气偏流的发生；

⑹设计上避免出现烟气走廊、烟气偏流、局部漩涡；

⑺在所有弯头、烟气走廊部分，设计安装防磨设施。

b防止低温腐蚀措施：

我厂燃用煤硫分较大，运行煤种硫分达到1.9%，考虑受热面的结露腐蚀问题，为了控制受热面管子壁温，防止或减轻受热面腐蚀采取了如下技术措施：

⑴受热面布置在高温区域，可有效提高受热面管壁温度，保证整个受热面金属壁温处于烟气露点之上，不会发生受热面的低温腐蚀。

⑵合理优化受热面的进水温度及水流量。

c防止积灰措施：

因我厂燃用煤种灰分大，达到40%，防止积灰，采取如下措施：

⑴受热面布置方位避开高灰分区域，布置在电除尘之后。

⑵设计合适的烟速，在受热面竖直烟道中大于灰分的沉降速度，保证将灰分带出。

⑶镍基渗层螺旋翅片管翅片的径向方向与烟气来流方向一致，

避免了翅片上积灰的可能。

⑷螺旋翅片起到抑制贴壁流速的作用，这种结构特点可防止换热管上积灰的出现。

⑸防止低温腐蚀的技术措施，可以有效保证受热面金属壁温处于烟气露点之上，避免“结露”现象的发生，从而避免了湿管壁粘灰现象的出现，可防止积灰的出现。

⑹在电除尘器之后、受热面下方的烟道弯头处设置排灰口，将可能落下来的少量灰分及时地排出，以防止积灰的产生。

d关于防冻:

冬季当锅炉停用,受热面应立即通过设计的排水门进行排水,受热面管子为水平布置，存水在重力的作用下会自行排空。

4、电厂热力系统的经济性分析

增设低压省煤器后产生的经济效益分为两部分：第一，为由于低压省煤器回收了锅炉排烟余热，并输入到回热系统所产生的经济效益；第二，可以提高布袋除尘器的工作可靠性和除尘效率。现分述如下：

a由于加装了低压省煤器，原来由低压加热器抽汽加热的部分凝结水，现通过低压省煤器由锅炉排烟余热加热，这样就节省了低压加热器系统的抽汽量，增加了汽轮机做功能力，从而使机组的发电煤耗降低。另增设低压省煤器，按降低排烟温度30℃计算，可降低煤耗3.64g/kwh （节能手册注明每降低排烟温度10℃，可节约煤