某600MW机组低温省煤器极限运行下经济性分析

王 健 王 野

（1华电电力科学研究院有限公司东北分公司 辽宁沈阳 110001 2国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 辽宁沈阳 110006）

引言

随着近年来社会对环境问题的愈加重视，燃煤机组污染物排放受到严格控制，因此燃煤电厂投入了大量资金进行环保改造，导致运营成本升高。为了降低运营成本，燃煤电厂的节能改造势在必行，而低温省煤器做为一项较成熟的节能技术也因此得到了较大范围的推广。

低温省煤器的效果评价方式多样，有的采取等效热降法进行计算降低的热耗及煤耗[1-3]，但此种方法为理论计算，与实际运行情况有一定差距；有的通过改造前后对比试验判断热耗及煤耗的降低[4]，此种方法以试验数据为依据，更有说服力，但由于改造前后系统结构不同，因此存在一定误差，适合用于对改造成果的判定；有的通过额定工况低温省煤器的投入和切除对比试验判断热耗及煤耗的降低[5]，此种方法对比性强，能较好的反映低温省煤器对机组经济性的影响。本文采用第三种方法对低温省煤器的经济性进行分析，但对试验工况进行了调整，在冬季即低温省煤器的极限工况下进行低温省煤器的投入、切除对比试验，检验了低温省煤器可靠性的同时，对于其经济性有更全面、详细的反映，是展现低温省煤器对机组经济性影响效果的有力补充。

1 低温省煤器系统概述

排烟损失是锅炉运行中最重要的一项热损失，在烟道上加装低温省煤器可以降低排烟温度，减少排烟损失，提高电厂的运行经济性。低温省煤器的具体方案为：凝结水在低温省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，自身被加热、升高温度后再返回汽轮机低压加热器系统，代替部分低压加热器的作用，在发电量不变的情况下，可节约机组的能耗，本次试验机组低温省煤器热力系统见图1。

2 极限条件下试验对比分析

本次试验机组为江苏某发电厂1号机组，该机组是东方汽轮机有限公司生产的超临界、一次中间再热、两级抽汽供热（可调式）、三缸四排汽、双背压凝汽式汽轮机，型号为CC600-24.2/4.2/1.0/538/566，额定功率为600MW，该型机组设有八段回热抽汽，依次供给3台高压加热器、1台除氧器、4台低压加热器，其中4段抽汽还作为拖动汽动给水泵的小汽机的汽源，主要设计参数见表1。试验标准为GB/T 8177.2-2008《汽轮机热力性能验收试验规程第2部分：方法B-各种类型和容量的汽轮机宽准确度试验》。试验在低温省煤器运行极限条件下进行，分别进行机组额定工况下低温省煤器投入和切除时机组的热耗率、煤耗率试验，通过试验结果的对比确定低温省煤器在极限运行条件下对机组经济性的影响。

2.1 试验条件及方法

2.1.1 试验条件

为了防止锅炉尾部烟道发生低温腐蚀，省煤器出口烟气温度必须保持在100℃以上，以此为依据，试验过程中在投入低温省煤器的情况下控制出口烟气温度接近100℃，此为低温省煤器投入运行的极限条件。试验环境温度选取全年中的较低水平（4℃左右），这时低温省煤器入口烟气温度相对较低。另外，试验中低温省煤器未按设计状态投入，投入情况依出口烟气温度进行调节。

2.1.2 试验方法

a.机组在低温省煤器投入状态下的试验

试验工况点以额定负荷为基准，低温省煤器全部投入，热力系统保持常规状态，关闭对外供汽和与相邻机组联络的阀门（包括吹灰、辅汽等），关闭补水门，保持机组单元制运行；回热系统按厂家热平衡图设计系统正常投入；将运行参数调整到接近额定值，并在规定范围内波动。

b.机组在低温省煤器切除状态下的试验

试验工况点以额定负荷为基准，低温省煤器全部切除，热力系统保持常规状态，关闭对外供汽和与相邻机组联络的阀门（包括吹灰、辅汽等），关闭补水门，保持机组单元制运行；回热系统按厂家热平衡图设计系统正常投入；将运行参数调整到接近额定值，并在规定范围内波动。

2.1.3 试验数据

投入和切除低温省煤器试验结果如表2所示，投入低温省煤器工况烟气温度如表3所示。

表2 低温省煤器投入与切除两种工况的比较

表3 烟气温度测试结果

2.1.4 试验结果

极限运行条件下，低温省煤器投入仍有明显的经济效益。

（1）仅经1类修正后，相比低温省煤器切除状态，机组在额定负荷、低温省煤器投入状态下，热耗率降低58.26 kJ/kWh，发电煤耗降低2.15g/kWh，厂用电率降低0.053%。

（2）通过试验实测，在低温省煤器投入状态，7号低加出口水侧温度为99.74℃，6号低加入口水侧温度为106.78℃，温升为7.04℃，比焓升高29.58kJ/kg，每小时回收总热量38.38 GJ。

（3）低温省煤器出口平均烟气温度为106.2℃，低温省煤器入口至低温省煤器出口烟气温度平均下降约12.7℃。

（4）在低温省煤器投入状态，7号低加出口水侧压力为1.724MPa，6号低加入口水侧压力1.601MPa，压力损失7.153%，这主要是由于机组加装低温省煤器，延长凝结水管道造成的。

结语

低温省煤器由于其出口烟气温度的要求限制，大多在夏季且排烟温度过高时投入使用，本次试验证明在低温省煤器极限运行条件下，即其出口烟气温度略大于100℃时，投入低温省煤器仍可获得可观的经济效益。