百年电力#5机组低压省煤器最佳流量的确定

董洋 吕海祯 祝令凯

1、前言

低压省煤器是利用锅炉排烟余热，节约能源的有效措施之一。低压省煤器装在锅炉尾部，结构与一般省煤器相仿，其水侧联结与汽轮机回热系统的低压部分。由于内部的介质不是高压水，而是凝结水泵供出的低压凝结水，故称低压省煤器。凝结水在低压省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，而自身被加热，升高温度后再返回低压加热器系统。根据等效焓降理论分析得出，低压省煤器的利用将排挤部分汽轮机的回热抽汽，在汽轮机总进汽量不变的情况下，该排挤抽汽将从抽汽口返回汽轮机继续膨胀做功。因此，在燃料消耗量不变的情况下，可以多获得电功，从而提高了装置的经济性。

2、低压省煤器串联方式经济性分析

低压省煤器分为串联和并联两种联结方式，百年电力发展股份有限公司#5机组低压省煤器为串联方式，并设计为#7低加、#6低加出水分别引入低压省煤器两种运行方式。由于加装低压省煤器属于余热利用，因此其取得的经济型，应从利用热量在汽机侧的节能效果来分析。百年电力发展股份有限公司#5机组低压省煤器#7低加出水流量和#6低加出水流量怎样分配才能达到最高的经济性，就要利用等效焓降理论进行试验来进行比较分析。

2.1#6低加出水进低压省煤器经济性分析

δηi=（（αd*（hd-h5）*η4+τ5*η5）/H）*100%

式中δηi ---机组热效率相对提高百分比

αd ------ 低压省煤器流量相对主蒸汽流量份额

hd --------省煤器出水焓值

h5 --------#5低加出口水焓值

τ5 -------#5低加焓升

η5 -------#5低加抽汽效率

η4 -------除氧器抽汽效率

H---------主蒸汽等效焓降

2.2 #7低加出水进低压省煤器经济性分析

δηi=（（αd*（hd-h5）*η4+τ5*η5+τ6*η6）/H）*100%

式中δηi ---机组热效率相对提高百分比

αd ------ 低压省煤器流量相对主蒸汽流量份额

hd --------省煤器出水焓值

h5 --------#5低加出口水焓值

τ5 -------#5低加焓升

τ6 -------#6低加焓升

η5 -------#5低加抽汽效率

η4 -------除氧器抽汽效率

η6 -------#6低加抽汽效率

H---------主蒸汽等效焓降

2.3#7低加出水与#6低加出水分别进低压省煤器的经济效果比较

以上结果整体来看#7低加出水进低压省煤器的经济效果没有#6低加出水进低压省煤器的经济效果好，分析原因是#7低加出水进低压省煤器虽然使#6、#5低加抽汽减少，但低压省煤器出水温度低于#5低加出水温度，导致四抽至除氧器抽汽增加，综合考虑#7低加出水进低压省煤器不能使经济性提高值达到最大。因此投用#6低加出水进低压省煤器运行方式较经济。

220MW低压省煤器各流量下的经济效果

3、低压省煤器最佳流量的调整确定

百年电力发展股份有限公司#5机组可以通过改变低压省煤器流量来控制锅炉排烟温度，运行中改变水量将影响低压省煤器出口水温和排烟温度，它们对经济性的影响是相互矛盾的，其中有一个最佳流量。随着流过低压省煤器的水量增加，锅炉排烟温度在逐渐降低，低压省煤器出口水温也在逐步降低。因此机组经济性先是增加后是降低，中间达到最大点的流量便是最佳流量。

取三点做趋势图得出该工况最佳流量为250000kg/h左右。

总之，加装低压省煤器是降低排烟温度、回收利用余热的好办法，低压省煤器运行中，不能一味地降低排烟温度，因为排烟温度降低只能说明低压省煤器吸收热量增加，但热量利用于汽轮机加热器系统并不能达到效果最佳，降低排烟温度的同时，还要保证低压省煤器出水温度不低于低压加热器混合前的出水温度，这样低压省煤器的利用才能达到最大化。根据百年电力#5机组低压省煤器效率试验220MW工况实际计算表明，它能使该机组效率相对提高0.5%-0.7%。只要科学地选择好最佳参数，合理地确定联结方式才能收到预期效果。

百年电力#5机组低压省煤器试验工况图

取三点做趋势图

（作者单位：华电电力科学研究院，国网山东省电力公司电力科学研究院）

作者簡介

董洋（1980-），男，华电电力科学研究院山东分院工程师。主要从事汽轮机热力试验研究工作。