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低温省煤器在超超临界机组的应用 　　【摘要】分析了某超超临界600MW机组排烟温度高的原因，介绍了低温省煤器技术的位置方案、技术参数选择和工程应用。性能测试结果表明该技术在超超临界600MW燃煤机组获得了良好的经济效益和环保效益 【关键词】排烟温度；低温省煤器；煤耗 一、设备介绍 河源电厂一期工程为两台超超临界600MW机组，锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司根据三菱重工业株式会社（MHI）提供技术支持而设计、制造的单炉膛、Π型布置，配低NOX煤粉燃烧器，分级燃烧技术和MACT型低NOX分级送风燃烧系统、反向墙式切圆燃烧方式的超超临界变压运行直流锅炉；每台炉配置两台型号为31.5-VI（T）-2000（2200）-SMR，中心驱动，立式垂直轴，元件回转式三分仓空气预热器。设计排烟温度为125℃，设计锅炉效率93.36% 二、#1锅炉改造前排烟温度情况分析 （一）试验测试数据及分析 根据燃烧调整试验计算结果，在各工况下，排烟温度高于设计值15～30℃以上，排烟热损失较设计值高1.08%―1.58%左右。经过分析，河源电厂#1炉排烟温度高主要是由于以下几点因素造成的：1.燃煤水分。河源电厂设计煤种收到基水分为6.1%。受煤炭市场的影响，投产后采用多个其他煤种掺烧方式，从而导致入炉煤水分高于设计值。入炉煤水分增加，会导致炉膛温度下降，将从炉内辐射、对流换热量，煤粉着火、燃尽等多方面因素对锅炉经济性运行产生负面影响，最终导致排烟温度升高。2.制粉系统冷风掺入量较大。出于安全运行的考虑，在日常运行过程中，磨出口风粉混合温度控制在较低水平，磨入口掺入的冷风比例较正常偏多，从而导致通过空预器的一次风量减小，空预器烟-风换热量下降，使得排烟温度上升。3.干排渣系统漏风。河源电厂#1锅炉采用干排渣系统。当炉渣冷却风吸热量一定时，冷却风风量越大，风温就越低。在炉膛运行氧量一定时，炉底冷风必将导致通过空预器空气流量减小，排烟温度有所升高 （二）加装低温省煤器的必要性 由于上述几点因素在短时间内都无法被克服，因此加装低温省煤器降低锅炉排烟温度是进一步提高锅炉经济性的主要方向 三、低温省煤器在#1机组上的应用 （一）低温省煤器技术方案 1.加装位置方案。国内已经有多台大型燃煤机组已实施了低温省煤器改造，其加装位置一般有三种：加装在静电除尘器之前，空预器之后的前置式方案、加装在引风机之后，脱硫吸收塔之前的后置式方案和两者兼有的二级方案。考虑到国家环保政策愈来愈严格，综合现场场地情况，河源电厂最终选用了前置式方案：设计4个低温省煤器。为了便于隔离检修，4个低温省煤器并联布置在电除尘入口水平烟道上。同时，低温省煤器水侧串联于第7级低加和第6级低加之间的管道上，并设置了100%调节旁路。低温省煤器将第7级低加出口的凝结水加热后再进入第6级低加进口，减少第6级低加的抽汽量，增加汽轮发电机组的发电量。该种方案具有以下显著优点：第一，由于烟气余热回收利用，使得进入静电除尘器的烟气温度下降，烟气体积流量减小，粉尘比电阻降低，除尘效率提高，减少粉尘排放。第二，引风机入口烟温降低，烟气体积下降，引风机功耗降低，机组厂用电下降。第三，当其中一个低温省煤器出现故障时，可以方便隔离，不影响其他低温省煤器运行。2.技术参数设计。经过分析计算，最终确定以测试最大流量为基数，并留10%的裕量作为低温省煤器的设计流量；选取160℃作为低温省煤器的入口烟气温度。出口参数按115℃进行设计（其边界条件主要考虑烟囱入口温度不低于72℃，否则可能导致设备腐蚀。） （二）风险点控制 1.低温腐蚀防范。为了追求最大的换热效率，受热面通常采用逆流布置，这就导致了烟气的低温段和工质的低温段重合，烟气温度有可能低于硫酸结露的露点温度，引起低温腐蚀。为此，本工程采用20G和ND钢相结合的组合方式，并且ND钢总吨位不少于全部换热面积的1/2。另外，还要求所用ND钢在70℃，50%硫酸里浸泡24小时，腐蚀率不大于14mg/（cm2h） 。除此之外，还可以通过低温省煤器水侧旁路调节阀来控制出口烟气温度，防止在冬季低负荷工况下发生低温腐蚀。2.传热强化。由于低温省煤器属于低温差传热技术，为了达到预期的换热效果，本工程换热元件采用了H型鳍片管，提高换热系数。同时，为了有效预防积灰、降低压差，设置了蒸汽吹灰系统，每个低温省煤器设置2台吹灰器，吹灰频率为48小时一次 四、运行效果 本改造工程于2013年11月完成，为了评估其经济性，2014年11月，电科院测试了投退低温省煤器的经济性，结果表明：600MW工况下，空预器出口温度在136.02℃的时候，投入低温省煤器可以降低汽机热耗39.66kJ/kWh，引风机功耗下降102kW，机组供电煤耗下降