...o模块在江苏某火力发电厂中的应用
周作苹
摘 要：随着经济的不断发展，无论是工业还是人们生活用电需求也呈现出了不断上升的增长态势，在这样的条件下强化用电供给能力就显得至关重要。本文简要叙述了"低温省煤器"的特点及不同的运用方式，其运用的经济性。采用低温省煤器可提高机组热效率，节能、节水效果显著，符合国家"节能减排"的政策，具有很好的发展前景和应用推广价值。
关键词：低温省煤器 火力发电厂
一、火力发电厂面临的严峻形势
随着全球及我国经济、能源和环保形势的发展，目前火力发电厂特别是燃煤发电厂，将面临更为严格的环保要求和严峻的市场经营形势，突出表现在如下方面：
1.节能和减排已成为燃煤发电企业发展的两个约束性指标
国务院发布的《能源发展“十二五”规划纲要》中明确提出了“建设资源节约型、环境友好型社会；坚持开发节约并重、节约优先，按照减量化、再利用、资源化的原则；大力推进节能节水节地节材，加强资源综合利用，完善再生资源回收利用体系，全面推行清洁生产，形成低投入、低消耗、低排放和高效率的节约型增长方式。”
2.国内外煤炭价格持续上涨，燃煤发电企业经营严峻
近年来，受国际煤炭价格上涨因素的影响，国内发电用煤价格也持续上涨，燃煤发电企业将面临更大的成本压力。火电机组的传统设计理论和技术经济分析结果认为：电站锅炉的排烟温度在120～140℃内较佳。目前国内能源价格和环保脱硫要求与传统理论和以前技术经济分析所依据的基础数据发生了巨大的变化，能源价格高涨，从经济性方面考虑，应选用更低的锅炉排烟温度；从节能减排和经济性两方面考虑，降低排烟温度对于节约燃料、降低污染具有非常重要的实际意义。因此，深度降低排烟温度是目前电站锅炉节能减排技术发展的必然选择。
二、低温省煤器的运用现状
我国目前也以降低排烟温度为目的的锅炉技术改造方案较多，这为电站锅炉节能开辟了新的途径。影响排烟热损失的主要因素是排烟温度，一般我国许多电站锅炉的排烟温度大多高于设计值，一般约比设计值高出20～50℃。排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项，一般为5%～12%，占锅炉热损失的60%～70%。影响排烟热损失的主要因素是排烟温度。一般情况下，排烟温度每增加10℃，排烟热损失上升0.6%～1%，因此降低排烟温度对于节约燃料、降低污染具有非常重要的实际意义。
三、低温省煤器的工作原理
1.系统介绍
低温省煤器系统的改造方案，通常是在锅炉除尘后部的烟道中加装低温省煤器，利用烟气加热汽机凝结水，提高机组综合效率，同时将排烟温度降低到102℃，实现烟气余热的深度回收，大幅度降低脱硫塔入口烟温，减少脱硫系统水耗，提高机组整体热经济性。
2.系统组成
通常推荐采用单级布置带暖风器系统的布置方案，该系统由低温省煤器系统和暖风器系统组成达到提高发电系统效率，保护空气预热器避免低温腐蚀，同时能通过降低脱硫系统入口烟气温度，达到减少脱硫系统水耗的目的。低温省煤器中的工质水从汽轮机低压缸的低加系统抽出，。利用锅炉排出的100～160℃的烟气作为热源，来加热锅炉给水和暖风器内部循环工质，抽出水的温度根据低温省煤器出口换热面壁温高于烟气露点的要求决定，一般选择内部水温在50～90℃的低压加热器，考虑低负荷运行需要，低温省煤器作为该级低压加热器的并联系统，在低负荷时可调整低温省煤器内工质流量保证低温省煤器的烟气出口温度不低于烟气露点温度过多。为进一步提高系统的利用能力，低温省煤器设计分为多级，其最后一级和暖风器系统并联，暖风器系统通过低温省煤器的末级吸热，热水通过暖风器循环泵强制在末级低温省煤器和暖风器间循环，暖风器系统工质无需连续提供，只需要定期更换即可。
3.布置方案
一般系统的低温省煤器，可以根据现场场地情况，建议布置在引风机后脱硫风机前的水平烟道上，较适合于和新设计机组、加装脱硫系统改造、拆除GGH改造同步进行。这种方案中低温省煤器内部烟气灰含量很低，設备磨损较小，对电除尘设备影响不大，这种布置方式为优先推荐方案。
四、低温省煤器的经济性分析
1.对热力系统效率的改善
先考虑不投暖风器工况，最大收益状态为所有汽轮机低压缸凝结水进入低温省煤器。在燃用设计煤种时，BMCR（机组输出功率P=660×1.1=726MW），低温省煤器内部水压1.67MPa，进出水焓分别为232.41kJ/kg和328.91kJ/kg。标准煤低位发热量为29310kJ/kg。上述条件下，回收的热量为：Q=F×（i”-i）= 370.285×3600 ×（328.91-232.41）=1.286×108 kJ/h=35.72MW，考虑从汽机到低温省煤器间输送热量损失5%，每满负荷运行小时节煤ΔBj=0.95×Q/29310=0.95×1.286×108 / 29310=4168.2 kg/h，折算为锅炉煤耗为 ΔC=ΔBj/P= 4168.2 ×1000 / 726000 =5.742g/kwh。对加热冷凝水的方案，汽轮机低压缸少抽汽部分可以继续做功，对应上述回收热能的蒸汽在汽机低压缸做功效率仅为11.78%（按照汽机热平衡图对比计算得到），发电机组可以多发电35.72×0.95× 11.78% =3.997MW，汽机热耗从7419kJ/kwh降为7378kJ/kwh，发电效率从48.52%提高到48.79%，提高0.27%，考虑锅炉效率94%，发电标准煤耗从269.30 g/kwh降为267.81 g/kwh，降低1.49 g/kwh。每小时节约标煤为1.49×10-3×726×103=1081.74kg/h。
2.系统多耗能部分
多耗能部分包括（1）低温省煤器的流通阻力，（2）输送汽机冷凝水的泵功损失，（3）暖风器循环泵的功耗。无论采用何种热源，暖风器的空气阻力都变化不大。因此只要采用暖风器，就必须耗用送风机功率，采用该方案不会增加额外的送风机功耗。另外，采用闭式循环水加热暖风器的工质阻力要小于采用蒸汽，这一部分功耗节约有限，不予计入。
五、低温省煤器的综合使用意义
低温省煤器-暖风器锅炉余热回收系统是一项产出远大于投入的设备，具有良好的经济性。该系统对运行要求很低，没有转动换热部件和风机，控制简单，维护工作主要是及时更换局部腐蚀严重的部件。已有设备的实际运行情况表明，对低温省煤器布置在电除尘器后方的方案，堵灰现象轻微，用吹灰器定期清理就能满足，基本上不需要进行水冲洗。对燃用高硫煤锅炉，采用涂搪瓷表面管束或不锈钢管束，可以有效延长设备的使用寿命。由此可见，这种改造不但可长期获益，其重要的是符合国家“节能减排”的政策，具有很好的发展前景和应用推广价值。更重要的原因就在于低温省煤器具有较高的经济性和环保性。
参考文献：
[1]刘鹤忠，连正权.低温省煤器在火力发电厂中的运用探讨[J].电力勘测设计，2010，4：32-38.
[2]景宇蓉.锅炉余热利用装置低压省煤器的热力分析及优化设计[D].华北电力大学，2012.
