发电厂锅炉暖风器改造与优化

吴延宾， 杨连成

(邹县发电厂， 山东邹城 273522)

发电厂锅炉暖风器改造与优化

吴延宾， 杨连成

(邹县发电厂， 山东邹城 273522)

某发电厂百万千瓦机组锅炉暖风器改造前，散热片堵灰严重，送风机电耗持续偏高，且多次出现管束泄漏。为保证锅炉设备的稳定运行，利用机组检修机会将锅炉暖风器改为可旋转节能型暖风器。通过对比改造前后运行参数可以看出：改造后空气预热器进口风温明显提升，节能效果明显，且有利于脱硝系统的稳定运行。

锅炉； 暖风器； 积灰； 可旋转； 节能型

发电厂锅炉暖风器是利用汽轮机低压抽汽加热空气预热器进口空气的热交换设备，其作用是在冬季环境温度较低时，或者锅炉启动及低负荷运行期间锅炉排烟温度较低时,将外界空气加热后再送入锅炉空气预热器，从而避免空气预热器冷端低温腐蚀[1]。

在北方寒冷地区，锅炉暖风器能否有效稳定运行，以及其对机组整体效率的影响是发电厂设备选型时的重要考量。

除新建机组外，大多数在役锅炉暖风器为固定式，在机组正常运行中，暖风器每年投运时间只有50天左右，大多数时间处于停运状态，但风道阻力依然长期存在，使风机电耗增加，厂用电率增大。因此，越来越多的发电厂对锅炉暖风器进行了升级改造，可旋转节能型暖风器得到了推广和应用。改造后不但减少了积灰污染,提高了换热效率,而且系统阻力小，降低了风机耗电量，换热效果良好。笔者详细介绍了某发电厂2台1 000 MW超超临界机组锅炉暖风器的改造情况，以期为发电厂锅炉辅助设备选型提供参考。

1 改造前

1.1 暖风器泄漏威胁送风机安全

暖风器使用蒸汽作为加热汽源，改造前因内部管道焊缝及管束减薄，暖风器多次出现漏点，冬季环境温度低，水汽凝结成冰，冰块进入高速旋转的风机动叶处，造成动叶损坏，对送风机的安全运行构成严重威胁。异常特征一般为机组稳定运行时锅炉某侧送风机电流突升随后返回，风机振动突升随后返回，送风机入口温度下降，就地检查往往会发现送风机出口壳体人孔门处漏水(见图1)。

图1 损坏的送风机叶片

泄漏点在正常运行中无法处理，为保证送风机的安全，只能停运暖风器，造成冬季锅炉暖风器投入率低。暖风器停运后，在烟囱标高40 m处，使用红外线测温仪测量外壁温度实际仅为54 ℃，而烟囱设计标准温度为80 ℃，对防止锅炉受热面和烟囱的低温腐蚀十分不利。

1.2 风道阻力大风机电耗高

最初设计中原暖风器管束布置较密集，散热片堵灰严重(见图2)，造成风道阻力较大，送风机电耗偏高，即使在暖风器退出运行的时段，风道阻力依然存在，消耗厂用电量。

图2 积灰堵塞的暖风器管束

2 换型改造

鉴于原暖风器存在的问题，为保证送风机的安全稳定运行和降低送风机电耗，利用机组小修机会将暖风器改造为可旋转节能型暖风器[2]。

2.1 型式

换型改造的暖风器为可旋KXQK-Ⅳ-2型节能暖风器。锅炉两侧二次风道内各安装1台，布置于送风机出口垂直风道上，管箱采用卧式布置，受热面为钢铝材质。暖风器汽源引自原进汽总管，两侧疏水进入原暖风器疏水箱，进而排至低位布置的疏水扩容器。为保证疏水通畅，暖风器管束坡向疏水侧，坡度为5.0°(见图3)。

图3 新暖风器管束

2.2 运行规定

暖风器出口风温应符合规定：空气预热器入口风温和出口烟温之和的平均值>68 ℃，一般出口风温不低于15 ℃即可防止空气预热器结露、积灰[3]。锅炉高负荷下运行，若暖风器进汽管产生噪声，可在风温允许的前提下适当关小进汽调节阀。疏水箱水质不合格时，禁止回收至凝汽器或除氧器。暖风器投入运行后严禁随意操作各旋转手柄，春秋季节可以根据环境温度统一切换为部分进汽状态。冬季因故停用暖风器时，必须将暖风器及系统内存水放净，必要时用压缩空气吹净，防止管道冻裂。停用暖风器时操作各旋转手柄，将A、B暖风器置于切除状态。暖风器运行中，应监视分析其进出口风压差变化情况，如压差增大，可以将暖风器定期旋转一定角度，利用风速带走部分积灰。暖风器各状态见图4。

图4 暖风器各状态

3 改造后效果

3.1 排烟温度明显提升

在机组稳定运行于负荷900 MW、环境温度0 ℃、锅炉总风量和暖风器进汽压力相同的情况下，对比改造前，烟囱入口温度由68 ℃提高到83 ℃，即排烟温度至少提升了15 K，有效减轻了空气预热器及炉后烟道、设备的低温腐蚀。

3.2 节能效果良好

暖风器投入期间，在相同条件下，送风机、一次风机比换型改造前总电流下降了约40.8 A(负荷900 MW时)，考虑到小修期间对锅炉空气预热器漏风进行了治理，更换了空气预热器冷端密封，空气预热器漏风率约降低0.2%，影响送风机、一次风机总电流按10 A计算，暖风器改造换型后，送风机、一次风机总电流约降低30 A，按一年暖风器投入3个月计算，综合考虑负荷率影响，暖风器投入期间可节电70万kW·h。

因改造换型后的暖风器为节能型，其他季节，暖风器停运时，可以切至备用节能位置，冬季以外的其他季节共可节电280万kW·h，暖风器改造换型后全年共可节电350万kW·h，按税前上网电价0.392 7元/(kW·h)计算，每年可节省生产成本137.45万元。

3.3 环保效果明显

在暖风器改造前，环境温度-5 ℃时，机组

负荷在520 MW，脱硝系统因入口烟温低于315 ℃而自动退出运行，改造后相同条件下，在机组最低技术出力500 MW时脱硝入口烟温也能保持在318 ℃以上，对保持环保设备的稳定运行、提高机组负荷调度的灵活性起到积极的作用。

4 结语

在我国北方地区，锅炉暖风器在火力发电厂的作用不可忽视。暖风器不能正常投运或效果不佳带来的低温腐蚀会影响空气预热器、烟道、烟囱的寿命，而且暖风器投运后对防止脱硝系统因烟温低自动退出也有明显效果。暖风器改造后排烟温度明显提升，节能效果良好，环保效果明显。

[1] 张贤, 张智山, 刘玉波. 锅炉暖风器热力系统分析[J]. 发电设备, 2005, 19(1): 34-36.

[2] 周超, 彭晓军, 牛利权. 北方电厂应用暖风器控制空预器低温腐蚀的分析与研究[J]. 华北电力技术, 2012，33(1): 46-50, 57.

[3] 林万超, 刘光铎, 李笑乐, 等. 暖风器-低压省煤器系统的热力分析[J]. 中国电力, 1983，16(8): 35-37.

Retrofit and Optimization of a Power Plant Boiler Air Heater

Wu Yanbin, Yang Liancheng

(Zouxian Power Plant, Zoucheng 273522, Shandong Province, China)

To solve the problems existing in the air heater of a 1 000 MW boiler unit, such as serious ash deposition on the heat sink, high power consumption of the forced draft fan, and frequent occurrence of tube bank leakage, etc., a retrofit was conducted during overhaul period using the air heater of rotary energy-saving type instead of the old one, so as to ensure stable operation of relevant boiler equipment. By comparing the operation parameters before and after retrofit, it can be seen that the inlet temperature of the air heater is significantly improved, with obvious energy saving effect obtained, thus achieving stable operation of the denitrification system.

boiler; air heater; ash deposition; rotary type; energy-saving

2016-04-11；

2016-05-24

吴延宾(1977—)，男，高级工程师，从事发电厂生产管理工作。

E-mail: wyb532@163.com

TK267

A

1671-086X(2017)01-0061-03