330MW锅炉低温省煤器改造的环保节能效果分析

穆生德 高鑫

【摘要】目前，我国的火电厂排烟温度普遍较高，排烟热损失较大。采用低温省煤器是回收排烟热量的有效方法之一。本文对330MW锅炉进行低温省煤器加装前后的锅炉热力环保特性进行了分析，研究发现采用低温省煤器可以降低煤耗2.4g/kWh，脱硫和除尘效率分别提高至99.16%和99.8%，达到了节能环保地目的。

【关键词】低温省煤器；排烟损失；脱硫

前言

排烟温度是影响排烟损失的最重要的因素。我国现役的火力发电机组的排烟温度大都在130～150℃，与国际水平相比，排烟温度普遍较高。根据经验，排烟温度每下降20℃，则排烟热损失可以减少0.6%～1%。有效利用锅炉尾部烟气的余热，是发电企业亟待解决的问题之一。

某电厂三期5#锅炉为亚临界参数、一次中间再热、自然循环、单炉膛、平衡通风，除尘方式为电除尘。锅炉额定出力时的设计排烟温度为129℃。而实际运行中，各季节排烟温度均高于设计值，夏季甚至会高达150℃。故设计在锅炉烟道尾部加装低温省煤器，回收利用烟道尾部余热。

1、系统改造设计措施

1.1 受热面的防腐

低温腐蚀是锅炉尾部烟道常见的问题之一。当烟气沿着尾部烟道流动过程中会产生2个金属低温防腐的安全区和2个低温腐蚀严重区。设计的原则就是要保证低温腐蚀处于腐蚀速率较低的区域。设计中应核算设计煤质下的烟气露点及最低管壁温度，控制入口水温及出口烟温以保证受热面钢材在低腐蚀区域运行。

1.2 受热面的防磨

要对低温省煤器受热面的烟气流程进行数值模拟，分析流场中烟气走廊、烟气涡流的位置及产生原因，作好预防措施；要控制好受热面的流速，使烟气在保有一定自清灰能力的基础上，尽量减少磨损，通常进入除尘器前烟气速度保持在9m/s左右。

1.3 受热面的除灰

设计适当的烟气流速，可以使低温省煤器具有一定的自清灰能力。同时设立蒸汽、声波两级吹灰系统，保证受热面的除灰效果，使受热面保持较好的换热系数。

2、低溫省煤器的系统流程

如图1：从#1低加进口与#2低加出口接出的部分主凝结水通过调节阀调节控制在70℃，通过循环泵，分成8路进入低温省煤器，与烟气逆流换热。通过两组低温省煤器，凝结水有70℃温升乃至103℃，再经由室外管线回到汽机房0米层的#3低加出口处，与主凝结水回合后进入#4低加。

图1低温省煤器的系统流程图

3、节能环保效果分析

3.1 热力系统节能分析

利用低温省煤器吸收烟道尾部的余热加热部分主凝结水，可以有效减少发电的热损失，但增加的循环泵也会消耗一定的电量。投用低温省煤器前后的热力系统状况的对比如表1所示：

凝结水吸收排烟的热量，使得#3低加凝结水的出口温度提高了12.1℃。真空度下降了0.91，但几乎不会对热耗率产生影响。排烟温度下降了50℃左右，使得烟气体积流量减少了约10%，减少阻力约400kPa，增加的低温省煤器的结构增加了尾部烟道的阻力损失为320kPa，引风机综合电耗下降，凝结水量增加，循环泵用电量增加，厂用电率增加0.04%。

3.2 环保效果分析

由表2可知：由于排烟温度的下降，有效地提搞了电除尘器的比集尘面积，降低了烟尘的比电阻下降，使得电除尘器出口烟尘下降到12.14 mg/Nm3，除尘效率提高到99.8%。烟气在除尘器之前温度降低，部分烟气中的酸凝结成雾滴，此时烟气中灰浓度较高，雾滴被碱性灰粒吸收，酸碱中和，易于被电除尘器捕集，在脱硫之前就使得烟气中酸浓度下降，故脱硫效率从原来的95.8%提高到99.16%。

4、小结

对330MW锅炉进行低温省煤器改造后：

1. 增加的设备增加了厂用电耗，厂用电率增加了0.04%，但利用了烟道尾部余热，厂标准发电煤耗下降了2.4 g/kWh，达到了节能的目的。

2. 电除尘器出口烟尘下降到了12.14 mg/Nm3，除尘效率提高到99.8%，脱硫效率从原来的95.8%提高到99.16%，达到了更高的环保要求。

参考文献：

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