三菱M701F4机组低压省煤器技术探讨

三菱M701F4机组低压省煤器技术探讨

高峰

（浙江大唐国际绍兴江滨热电有限责任公司浙江省绍兴市312000）

摘要：在电厂的热系统内增设低压省煤器是降低发电标准煤耗的有效措施。本文简要通过叙述了火电厂低压省煤器系统的特点及不同的运用方式，作为绍兴江滨热电借鉴应用范本。经分析采用低压省煤器可提高机组热效率，节能效果显著，符合国家“节能减排”正常，具有很好的发展前景和应用推广价值。

关键词：电厂节能；低压省煤器；排烟温度

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，我国燃机发电厂燃机的排气通过锅炉吸热后，排烟温度还较高。为了降低排烟温度，减少排烟损失，提高燃机发电厂的运行经济性，可考虑在烟道上加装低温省煤器的方案可行性。低温省煤器的具体方案为：在低温省煤器1，低温省煤器2前在增加几组低温省煤器，绍兴江滨热电凝结水温设计值为37.4度，低温省煤器1入口温度为55度，燃机排烟温度为88.1度。凝结水可以充分吸收排烟热量，降低排烟温度，自身被加热、升高温度。在发电量不变的情况下，可降低机组的能耗。

2、深度降低排烟温度节能研究的背景

节能减排是目前国家的重要国策，近年来，随着国家节能减排指标的严格要求以及气价的上涨波动，燃机以天然气为基础的发电成本日益增加，各燃机电厂面临着节能的巨大压力，寻求降低煤耗的新技术、新方法，并加大了相关的资金投入。

目前绍兴江滨热电的锅炉排烟温度大都在80℃～90℃之间。理论上，对于排烟温度为80℃～90℃的锅炉，传统的理念认为已经满足要求了，已经比较低了，继续降低就可能出现低温腐蚀等不可靠因素的出现。但是燃机电厂排气成分主要是：氮气、二氧化碳、水、氧气。主要污染物：氮氧化物和二氧化硫接近零排放。因此火电厂的低压省煤器低温腐蚀现象发生概率较小。

有效利用锅炉排烟余热，降低排烟温度实现深度节能，符合国家的节能减排政策。

3、国内外低温省煤器目前的应用情况

3.1低温省煤器目前的应用情况

低温省煤器能提高机组效率、节约能源。已在国内几十家燃煤电厂的上百台机组上安装了这种低压省煤器的系统。但在燃机机组上应用还未见相关报道。但我们可以借鉴燃煤机组实际应用情况：通辽发电总厂3号锅炉系哈尔滨锅炉厂生产的HG-670/140-HM12型超高压自然循环煤粉炉,配200MW汽轮发电机组,于1989年11月投产运行。机组投产后,锅炉排烟温度始终在160~170℃运行,相对300MW和600MW机组锅炉的130~140℃排烟温度高很多。2002年电厂在3号锅炉尾部空气预热器后安装东北电力科学研究院锅炉所设计的余热回收系统;吸收排烟余热,锅炉排烟温度降低到135℃左右,显著提高了全厂热经济性指标,达到节煤、降耗的目的。

国外低温省煤器技术较早就得到了应用。在苏联为了减少排烟损失而改装锅炉机组时，在锅炉对流竖井的下部装设低温省煤器供加热热网水之用。德国SchwarzePumpe电厂2×855MW褐煤发电机组在静电除尘器和烟气脱硫塔之间加装了烟气冷却器，利用烟气加热锅炉凝结水，其原理同低温省煤器一致。德国科隆Nideraussem1000MW级褐煤发电机组采用分隔烟道系统充分降低排烟温度，把低温省煤器加装在空气预热器的旁通烟道中，在烟气热量足够的前提下引入部分烟气到旁通烟道内加热锅炉给水。日本的常陆那珂电厂采用了水媒方式的管式GGH。烟气放热段的GGH布置在电气除尘器上游，烟气被循环水冷却后进入低温除尘器（烟气温度在90～100℃左右），烟气加热段的GGH布置在烟囱入口，由循环水加热烟气。烟气放热段的GGH的原理和低温省煤器一样。

低温省煤器尽管在国内和国外已经有运用业绩，但上述的例子中我们发现，在德国锅炉排烟温度较高，均达到170℃左右（这些锅炉燃用的是褐煤），而加装低温省煤器后排烟温度下降到100℃左右。日本的情况是锅炉设计排烟温度不高（125℃左右），经过低温省煤器后烟气温度可降低到85℃左右。

3.2低温省煤器安装位置

由于低温省煤器的传热温差低，因此换热面积大，占地空间也较大，所以在加装低温省煤器时，需合理考虑其在锅炉现场的布置位置。

4、低温省煤器的经济分析

4.1影响排烟热损失的主要因素是排烟温度，一般锅炉的排烟温度大多高于设计值，排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项，是锅炉热损失的百分之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度，排烟热损失上升百分之0.6到百分之1，相应多耗煤百分之1.2到2.4。

4.2在对深度降低排烟温度节能的理念来自于1973年能源危机前后美国和欧洲广泛推广策略，国外至今有几十年的使用历史。

在我国，深度降低排烟温度正成为一种趋势，据报道，华电国际电力发展有限公司首次在4号机组完成了深度降低排烟温度的改造，将排烟温度从145度降低到87度，节约标准煤耗2克。上海电气集团上海锅炉有限公司目前已经将新建机组锅炉设计排烟温度最低控制在105度，超越了传统设计理念，为锅炉节能降耗做出了重要贡献，也为今后需要改造的电厂提供技术支持。

4.3绍兴江滨热电机组的设计炉机参数也适合高效利用烟气余热，节能效果显著。如实施低温省煤器改造后，必将降低供电标煤。

基于上述观点，实施深度降低排烟温度技术不仅是可行的，而且是合理的，经济效益巨大。

5、低温省煤器的综合使用的意义

低温省煤器锅炉余热回收系统，对运行要求较低，没有多增加用电设备，控制简单，维护工作主要为及时更换局部腐蚀严重的部件。低温省煤器在燃煤机组中得到广泛应用，其最重要的原因在于低温省煤器具有较高经济性。通过对低温省煤器合理安装和利用，给燃煤机组带来巨大的经济效益。绍兴江滨热电在利用小时数不断减少，天然气价格上涨，生产成本不断上涨的情况下，只有突破常规思路，把不可能变为可能。

参考文献

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