350 MW供热机组的低温省煤器经济性分析

刘利，朱鹏达，谭锐

(国电科学技术研究院，江苏南京 210046)

350 MW供热机组的低温省煤器经济性分析

刘利，朱鹏达，谭锐

(国电科学技术研究院，江苏南京 210046)

对某350MW供热机组进行低温省煤器改造，在空预器与除尘器之间加装低温省煤器，在冬季供暖时，利用烟气余热加热热网回水;夏季纯凝工况下，利用余热加热凝结水，排挤汽轮机抽汽，并对改造结果进行了经济性分析。

供热机组;低温省煤器;余热

0 引言

低温省煤器通过吸收锅炉低温烟气的余热，加热凝结水，排挤汽轮机抽汽，使得排挤的抽汽在汽轮机中多做功，提高机组经济性。同时，在空预器和静电除尘器间加装低温省煤器后，排烟温度被降低，烟气量大幅减少，静电除尘器比集尘面积相对被提高，烟气中飞灰比电阻相对被降低，原有静电除尘器不作任何调整，只是通过增设低低温省煤器后降低静电除尘器入口烟气参数来达到提高除尘器效率的目的，节省了脱硫系统用水。

对于低温省煤器改造后经济性已有了大量的研究。金文成［1］、康晓妮［2］分析了在除尘器前加装低温省煤器，水侧与低加系统并联运行的机组经济性。林俊光［3］、王岩［4］对比研究了不同低温省煤器位置布置和水侧联结方式下的机组经济性。马晨辉［5］对1000MW机组的低温省煤器改造进行了可行性分析。徐顺喜［6］对1000MW机组低温省煤器改造进行了经济性分析，同时提出利用部分低温省煤器吸收的热量输送至暖风器用，减少暖风器抽汽。赵雁翎［7］对低温省煤器、低低温除尘和MGGH的综合设置进行了研究，认为两级低温省煤器分段布置的方案，其经济性最佳。安恩科［8］研究认为加装低温省煤器对汽轮机相对内效率的影响可以忽略不计。但对于供热机组的低温省煤器改造缺少研究，本文对供热机组的低温省煤器系统进行了试验研究。

1 设计方案

低温省煤器总体布置采用四烟道错列管排逆流布置，在锅炉空预器和静电除尘器之间，低低温省煤器能把烟气温度从145℃降至95℃。

冬季采暖时，换热介质采用热网水，非采暖季换热介质采用凝结水。机组冬季采暖期，换热器吸热介质取自热网循环泵出口热网循环水母管，经升压泵送至低低温省煤器升温后回至热网加热器出口热网循环水母管，与热网加热器并联，换热器水侧为开式运行，膨胀水箱出口阀关闭。此时与凝结水换热器连接的切换阀关闭。升压泵出口设置调节门，根据锅炉负荷工况调节抽取热网水的水量，调整供低低温省煤器加热后热网水温度。低低温省煤器出口设置再循环系统，当换热器入口水温低时，可通过再循环来提高换热器入口水温，保证一定的换热器冷端温度。

机组夏季运行时，烟气换热系统与热网水联络阀关闭，与凝结水换热器联络阀开启，低低温省煤器水侧为闭式运行，膨胀水箱出口阀打开，起到平衡水循环和稳压的作用，膨胀水箱补水采用化学来软化水。低低温省煤器水侧软化水在低低温省煤器处吸热，再通过水-水板式换热器加热汽机凝结水。为防止管束壁温过低造成严重的低温腐蚀，系统设置有热水再循环。凝结水抽取点后设置升压泵，回水设置调节阀，根据机组运行负荷变化调整抽取的凝结水量。

低温省煤器采用双H型翅片扩展受热面结构型式，传热元件采用09 CrCuSb(ND钢)+20G。H型翅片有着换热系数高，有优异的防磨性能，不易积灰，阻力小等优点。纯凝工况下，采用板式换热器实现热媒水与凝结水之间的换热，不需要将凝结水输送至低温时省煤器侧。

该系统具有以下优点:夏季运行时，凝结水侧压损较小，仅运行一个小流量水泵即可满足需求，从而可以继续保持凝结水泵的深度变频;利用板式换热器进行冷热水的热量交换，让热媒水侧形成一个封闭的系统，防止凝结水受到热媒水污染;便于冬季运行时切换至低温省煤器加热热网回水。

2 设计参数

350MW机组低温时省煤器设计参数见表1。

表1 设计参数

3 节能分析

(1)采用低低温省煤器后，单台机组在冬季供热时最大可回收烟气余热12.4MW(44.64GJ/h)。

(2)在机组冬季供热期间，在供热采暖负荷达到机组原有最大采暖供热能力前，回收的烟气余热可减少机组的采暖抽气，达到节煤目的，采暖期1台机组可节约标煤4752t。在机组非采暖期，烟气余热回收至凝结水系统，可减少抽气量，按非采暖期平均工况(50%THA)计算，非采暖期1台机组可节约标煤2521t，全年1台机组共可节约标煤7273t。

(3)设置低低温省煤器，可将烟气温度降至95℃进入烟气脱硫塔，比烟气直接进入脱硫塔节省大量脱硫塔喷水量，采用低温省煤器后2台机组每年可节约水量约40万t。

(4)燃煤电厂主要排放污染物为CO2和SO2，增加低低温省煤器后每年单台机组节约标煤耗量7273t，大大降低了CO2和SO2等污染物的排放量，具有很好的社会效益和经济效益。

4 结语

供热机组通过低温省煤器改造后，排烟温度降至95℃，冬季供暖时，将烟气余热加热热网回水，排挤四段抽汽，夏季纯凝运行时，烟气余热加热凝结水，最大程度的利用了烟气余热，提高机组经济性。

［1］金文成，陈廷章，徐杰.2×315MW机组低温省煤器的改造方案研究［J］.河南化工，2013，30(7):15-19.

［2］康晓妮，马文举，马涛，等.320MW机组锅炉加装低温省煤器的经济性研究［J］.热力发电，2012，41(5):8-11.

［3］林俊光，罗钟高，崔云素，等.200MW机组增设低温省煤器的优化设计［J］.浙江电力2011(6):28-31.

［4］王岩.660MW超超临界机组低温省煤器配置方案研究［J］.应用能源技术，2013(7):28-34.

［5］马晨辉，沈翔宇.1000MW机组低温省煤器改造可行性分析［C］.全国火电600MW级机组能效对标及竞赛第十七届年会论文集.芜湖:2013.

［6］徐顺喜，吴志祥.1000MW机组低温省煤器项目的技术经济性分析［J］.上海电力学院学报，2014，30(1):94-100.

［7］赵雁翔，毕雪峰.1000MW级纯凝机组低温省煤器与低低温电除尘、MGGH综合设置研究［C］.超超临界机组技术交流2013年会，天津:2013.

［8］安恩科，马健越.加装低压省煤器对汽轮机相对内效率的影响［J］.同济大学学报(自然科学版)2010，38(10):1492-1496.

Research on the low-temperature of the co-generation unit

The design for a 350MW co-generation unit added the low-temperature economizer was carried out.The low-temperature economizer was laid between the air preheater and the dust remover.During the heating period in winter，the waste heat of the flue gas was used to heat the backwater of the heating network.During the condensing condition，the condensate water was heated by the waste heat.The extraction steam was reduced.The economy analyse was conducted by the thermal test.

co-generation unit;low-temperature economizer;waste heat

TK223.3

:B

:1674-8069(2017)01-059-02

2016-08-10;

:2016-09-21

刘利(1985-)，男，工程师，主要从事汽轮机热力系统试验与节能研究。E-mail:liuil85@163.com