鍋爐加裝低壓省煤器改造煙氣余熱利用節能分析

李寧

摘 要：云南某電廠原設計燃用云南省小龍潭煤礦褐煤，由于燃煤供應問題，近年來大量摻燒低熱值、高水分的新哨褐煤，鍋爐運行工況嚴重偏離設計工況；同時為了降低爐膛內水冷壁管的磨損，在爐膛內設置了一系列的防磨梁；為了降低廠用電率，鍋爐在原設計床壓基礎上采取了降低床壓運行的方式，造成鍋爐排煙溫度升高到約167℃左右，比設計值高約25℃。為了解決鍋爐排煙溫度較高問題，擬在鍋爐的尾部煙道加裝低壓省煤器，回收利用鍋爐尾部煙氣余熱來加熱汽機側凝結水，達到降低鍋爐排煙溫度和節能減排的目的。

關鍵詞：鍋爐 低壓省煤器 煙氣 余熱利用

中圖分類號：TM621.2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（a）-0046-01

1 加裝低壓省煤器改造煙氣余熱利用的必要性

該電廠裝設的鍋爐為哈爾濱鍋爐廠生產的HG-1025/17.5-L.HM37型亞臨界、一次中間再熱、單鍋筒、自然循環、平衡通風的循環流化床鍋爐。鍋爐設計排煙溫度為142℃，鍋爐設計效率93.3%。

近年來由于燃煤供應問題，大量摻燒低熱值、高水分的新哨褐煤，鍋爐運行工況嚴重偏離設計工況；為了保證SO2排放達到新的國家大氣排放標準要求，向鍋爐內添加一定比例的石灰石；為了降低爐膛內水冷壁管的磨損，在爐膛內設置了一系列的防磨梁；為了降低廠用電率，鍋爐在原設計床壓基礎上采取了降低床壓運行的方式，造成鍋爐排煙溫度升高約167℃，比設計值高約25℃，因此該廠排煙溫度還有很大調整空間，而降低排煙溫度，不僅能夠提高機組循環效率，達到節能減排的目的，而且能夠保護除塵器的運行安全或者可以大幅降低除塵器的改造成本。基于上述原因，降低目前鍋爐的排煙溫度是必要的，也是急需的。

2 低壓省煤器系統設計方案

該電廠加裝低壓省煤器分兩路取水，分別取自7#低加出口和6#低加出口，7#低加出口水溫在84℃左右，6#低加出口水溫在105℃左右，兩路取水均由電動調整門調節流量，控制配水溫度在92℃，作為低壓省煤器的給水，進入低壓省煤器受熱面。

這樣做的目的是可以通過進水量的調節控制進水溫度，進而控制低壓省煤器的壁溫，防止產生低溫腐蝕。低壓省煤器給水在受熱面內和煙氣換熱，降低排煙溫度由167℃到137℃，降幅為30℃，給水被加熱后和5#低壓出水匯合后進入除氧器。被低壓省煤器加熱后的凝結水出口溫度越高越好，溫度越高，能級越高，經濟效益越大。顯然，經過加熱的凝結水進入除氧器要比進入其他幾個低加產生的效益要大。根據電廠提供的鍋爐實際燃用的煤質資料計算，經爐內脫硫后煙氣酸露點溫度為101.3℃，低壓省煤器進水溫度選擇為92℃，能夠保證省煤器換熱管管壁溫度在煙氣酸露點之上。

通過低省回水母管總電調門調節低壓省煤器的水量，以調整低壓省煤器的降溫幅度，當需要加大降溫幅度時，開大低省回水母管總電調門，反之關小此門。

3 經濟性分析

除氧器、低壓加熱器的抽汽效率根據汽輪機的熱力系統結構與參數進行計算。計算原理為等效焓降法，計算出各加熱器抽汽效率后，再計算熱耗降低數值。另外由于改造后煙氣流量也有所減少，風機耗電量也相應減少。具體熱耗降低數值和風機耗電量減少數值詳見表1。經濟性計算匯總見表2。

4 節能效益和環保效益

通過上面的計算根據設計年利用小時數5500h計算，全廠每年節約標煤5629噸，按600元/噸標煤價格計算，每年節約337.8萬元。每年減少3.9噸二氧化硫和12.5噸氮氧化物的排放。從以上指標分析，該項改造工程符合節能減排要求，減低供電標煤耗，有效的減少了廢氣等污染物的排放，改善電廠周邊環境，供電煤耗下降，節能減排效果明顯。

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