淺析低溫省煤器經濟性及常見問題解決措施

董強

（內蒙古大唐國際托克托發電有限責任公司，內蒙古 托克托 010206）

隨著我國工業行業的調整，節能環保成為了中國電力工業結構調整的重要方向。內蒙古大唐國際托克托發電公司（以下簡稱為托電公司）作為國內最大的火力發電基地，時刻秉承著“安全、節能、環保、高效”的發展口號，在公司各級領導的帶領下，在降低能耗、超低排放等方面狠下功夫。

托電公司3 號機組是600MW 亞臨界、濕冷汽輪發電機，于2004年7月14日投產，額定負荷下設計排煙溫度118℃，然而在機組正常運行中排煙溫度大都在125～150℃之間，若長時間高負荷運行，排煙溫度甚至達到160℃，排放高溫煙氣不僅浪費了大量熱能還嚴重影響了大氣環境。眾所周知，排煙溫度是影響排煙損失的主要因素，而排煙損失是鍋爐運行中最重要的一項熱損失，一般約為5%～12%，占鍋爐熱損失的60%～70%，，一般情況下，排煙溫度每增加10℃，排煙損失增加0.6%～1%，相應多耗煤1.2%～2.4%。針對機組的實際情況，公司領導利用3 號機組2014年大修的機會，增設了低溫省煤器裝置（低省是一種為了滿足煙氣深度冷卻、增效減排而設計開發的煙氣余熱回收裝置），希望能實現降低排煙溫度、節能降耗、降低環境污染的目的。

1 低溫省煤器對機組經濟指標的影響

托電公司3 號爐低省共分兩級，在空預器出口和電除塵入口連接煙道上布置一級低溫省煤器，在電除塵出口煙道上布置二級低溫省煤器，煙氣流經一級低溫省煤器、二級低溫省煤器、引風機、脫硫裝置、煙囪，而后排入大氣。凝結水由軸封加熱器出口流經二級低溫省煤器、一級低溫省煤器、進入6 號低壓加熱器?？疹A器出口的煙氣與凝結水在一、二級低省內進行了對流換熱，降低了排煙溫度，同時提高了凝結水溫。

本文將從以下四方面具體分析應用低溫省煤器后對機組經濟指標的影響。

1.1 減小鍋爐排煙損失

加裝低省后，在100% 負荷情況下，鍋爐排煙溫度降低10～12℃；在75%負荷情況下，鍋爐排煙溫度降低8～10℃；在50%負荷情況下，鍋爐排煙溫度降低6～8℃。按照托電公司3 號機年負荷系數78.69%計算，排煙溫度平均降低約10℃左右，按照經驗值計算，排煙溫度變化量10℃，影響煤耗指標1.7g/kWh，按照每天發電量11331.36MWh，每天約節省原煤19.2t，每年可節省原料費用百萬元以上，從而提高了機組經濟性。

1.2 提高了凝結水溫度

加裝低省后6 號低加入口凝結水溫度變化凝結水溫略有上漲；在相同工況下，增設低省后7、8 段抽汽量變化較小，5、6 段抽汽減小，抽汽回到汽機內做功，增大了發電量，減小了汽輪機熱耗，提高了凝結水溫，降低了煤量，從而提高了機組經濟性。

1.3 提高電除塵器的運行除塵效率

增設低溫省煤器后，進入電除塵器的煙氣溫度降低，除塵器的飛灰比電阻降低，從而提高電除塵器的運行除塵效率，從而提高了機組經濟性。

1.4 減少脫硫工業噴水減溫的耗水量

增設低溫省煤器后，進入脫硫塔的煙氣溫度降低，雖然仍高于脫硫絕熱飽和溫度，但降低的煙氣溫度仍可減少脫硫工業噴水減溫的耗水量，從而達到降低機組能耗指標的目的。此外，脫硫塔入口煙溫降低，也有利于提高脫硫效率，從而提高了機組經濟性。

2 低溫省煤器常見問題及解決措施

近幾年，由于低溫省煤器良好的經濟性和環保性，已逐步開始在火力發電廠中得到廣泛應用。但是在生產實際中低省的增設還帶來了一系列的問題，就我廠3 號爐低省為例，對運行中發現的問題及解決措施進行分析。

2.1 低省的增設增大了引風機電耗

每級低溫省煤器內部都布置有橫、縱排列的H 型翹片管，并控制煙氣流速以便獲得更好的換熱效果，煙氣流經每級低省都會有200Pa 左右的壓降，并隨著低省投入時間的積累，煙氣側腐蝕、積灰的加劇，壓降會逐漸增加，從而增大了引風機電耗。廠商一般在一級低省設置有聲波吹灰器，二級低省無吹灰器，建議可以根據低省的堵灰周期、檢修周期、低省內部結構形式增加聲波吹灰器數量；二級低省可以增設在線沖洗手段，在低省本體上布置沖洗口，在低省本體底部增設排水口，可保證低省長期、經濟運行；同時，建議每次停爐檢修都必須進行低省內部檢查，清理積灰。

2.2 低省內部極易發生低溫腐蝕

低省內煙氣與凝結水進行對流換熱后排煙溫度進一步降低，如果原煤中含硫量較大，煙氣中SO3含量相應增加，酸的結露溫度會明顯升高，便會在低省內發生低溫腐蝕現象。凝結水在受熱面管道內壁的沖刷、煙氣側飛灰磨損的共同作用下，很容易造成腐蝕部位泄露，使得低省被迫退出運行。由于低溫腐蝕現象還會加劇積灰程度，嚴重時還會造成并列的兩臺引風機產生電流偏差，引發搶風或失速現象，直接影響安全運行。建議必須了解煤種、掌握入爐煤含硫量，同時根據脫硫塔入口SO2含量控制省煤器出口煙溫高于硫酸的結露點；嚴格控制低省進口的凝結水溫度，凝結水溫度必須高于廠商提供的最低溫度，從而有效地防止低溫腐蝕現象的發生；同時，在低省內加裝導流板，調整好低省內煙氣分布，避免形成煙氣走廊，控制飛灰顆粒大小，減小對低省內部管道的磨損，從而達到安全、穩定運行的目的。

2.3 低省投入初期很容易造成汽前泵入口濾網堵塞

低省在每次投運時，必須對本體及管道進行認真沖洗，以清除管道內的雜物和銹垢，當水質合格后方可并入凝結水系統。由于低省管路布置長，內部換熱翹片管多，有部分雜物或銹垢可能積存在管道死角，不能沖洗干凈，當系統流量發生擾動時，部分雜物、銹垢會重新進入凝結水系統，而后進入汽前泵入口，附著在汽前泵入口濾網上，嚴重時將造成汽前泵入口流量低，從而發生汽蝕現象，危害機組安全運行。建議每次機組啟動前都必須認真執行低省沖洗流程，加強水質監督，水質合格后方可并入凝結水系統；機組運行中加強汽前泵入口濾網差壓、汽前泵電流、流量監視，發現濾網堵塞或有汽前泵汽蝕現象必須及時停運，并清理濾網，避免引發機組異常。

2.4 低省泄露現象較為普遍

在機組正常運行中，低省泄露現象發生的較為普遍，現階段并沒有較好的處理辦法，只能通過關閉泄露低省的水側進、出水閥，隔離泄露組，待停機處理。低省泄露退出影響了機組的經濟性，同時，低省泄露還對電除塵有較大的影響，一級低省發生泄露使得灰濕度大，不僅影響電除塵極板的正常工作，還會在電除塵灰斗內板結、堵灰、被迫停運電場，嚴重時還會影響除塵效果、除塵效率。建議在每組低省出口增設濕度儀，分對側安裝，同時定期維護、校驗，便于在低省發生泄漏時及時發現，及早處理。投入低省時避免發生超壓現象導致管道泄露；每次停爐檢查低省內管道磨損情況，及時更換磨損嚴重的管道。

近年來，低省的技術和型式也在不斷改進和完善，安裝也根據具體位置情況進行設計，不局限于電除塵進、出口煙道處，也并不只是提高凝結水溫度，例如，有個別機組將低省布置在引風機與脫硫塔之間，低省設計一套單獨的閉式循環水系統，閉式水與煙氣進行換熱后再加熱洗澡水或暖氣水，同樣取得了不錯的效果；還有個別機組將低省回水管布置在風機入口，用加熱后的水加熱風機入口冷風，在冬季寒冷地區應用取得了滿意的效果。

3 結語

低省的使用對鍋爐、汽輪機的影響較顯著，給電力企業帶來了巨大的經濟效益，同時，低省的投入對電除塵提效、脫硫系統節能等方面也有很大幫助。然而，低省的不當使用也會產生一定的問題，所以低省必須制定嚴格的使用和管理規定，并在日常生產中針對異常情況進行具體分析。隨著低省在火電廠中的廣泛安裝和使用，技術上的不斷革新和改進，必然能創造更大的經濟價值，為火電企業清潔、經濟、高效發展助力揚帆。