低压省煤器在石横电厂300MW火力发电机组上的应用介绍2011.6.19

1、低压省煤器在石横电厂低压省煤器在石横电厂300MW火力发电机组上火力发电机组上的应用介绍的应用介绍早期锅炉设计不重视锅炉排烟温度，目前燃早期锅炉设计不重视锅炉排烟温度，目前燃煤锅炉排烟温度高的问题比较突出，有的甚煤锅炉排烟温度高的问题比较突出，有的甚至比设计值高至比设计值高30，极大地影响了锅炉效，极大地影响了锅炉效率，大约因此升高煤耗率率，大约因此升高煤耗率3-6g/kwh锅炉运行中很常见锅炉运行中很常见现象之一现象之一排烟热损失是锅炉排烟热损失是锅炉各项热损失中最大各项热损失中最大的一项的一项锅炉运行的经济性锅炉运行的经济性影响较大影响较大锅炉排烟热损失锅炉排烟热损失排烟温度高的危害排烟温

2、度高的危害改造背景改造背景目前现状目前现状 v石横发电厂石横发电厂#2锅炉系上海锅炉厂采用锅炉系上海锅炉厂采用CE技术制技术制造的造的1025t/h控制循环锅炉。控制循环锅炉。v设计煤种为肥城烟煤，现运行煤种为混煤。设计煤种为肥城烟煤，现运行煤种为混煤。v锅炉设计排烟温度为锅炉设计排烟温度为134.4（BMCR，修正，修正后）后）v锅炉设计效率锅炉设计效率91.66%（低位热值基准）（低位热值基准）v燃料消耗量燃料消耗量137.3t/h（BMCR）。）。 v近年来，石横发电厂近年来，石横发电厂#2锅炉排烟温度持续偏高锅炉排烟温度持续偏高，夏季平均，夏季平均157，高负荷时甚至超过，高负荷时甚至

3、超过165,超出排烟温度设计值超出排烟温度设计值20-25,降低锅炉热效率降低锅炉热效率约约1.5个百分点，锅炉效率较同类型锅炉低，同个百分点，锅炉效率较同类型锅炉低，同时也造成机组整体能耗水平偏高。排烟温度偏高时也造成机组整体能耗水平偏高。排烟温度偏高，还会进一步威胁到脱硫装置的安全运行（温度，还会进一步威胁到脱硫装置的安全运行（温度高需要喷水减温）。高需要喷水减温）。改造背景改造背景排烟温度对脱硫效率的影响排烟温度对脱硫效率的影响排烟温度越高，脱硫效率越低排烟温度越高，脱硫效率越低都会影响都会影响到燃烧工到燃烧工况或者运况或者运行参数行参数只要不影响锅炉的安全性，尽量采用这些方案只要不影响

4、锅炉的安全性，尽量采用这些方案但是大多数情况下，这些方案会影响锅炉运行安全性，或者对于降低排烟但是大多数情况下，这些方案会影响锅炉运行安全性，或者对于降低排烟温度作用甚微温度作用甚微解决排烟温度高的方法解决排烟温度高的方法v 尽量提高磨煤机出口温度，将磨煤机出口温度由尽量提高磨煤机出口温度，将磨煤机出口温度由77提提高至高至80，减少进入炉膛的冷一次风量；，减少进入炉膛的冷一次风量；v 加强检查炉底渣斗水封槽补水情况，防止出现因渣斗水封加强检查炉底渣斗水封槽补水情况，防止出现因渣斗水封槽补水不及时造成炉膛漏风；槽补水不及时造成炉膛漏风；v 调整磨煤机煤粉细度及均匀性，降低火焰中心高度；调整磨煤

5、机煤粉细度及均匀性，降低火焰中心高度；v 加强炉本体吹灰次数，提高受热面清洁程度；加强炉本体吹灰次数，提高受热面清洁程度；v 适当调整喷燃器下摆角度，将喷燃器喷咀角度适当下调；适当调整喷燃器下摆角度，将喷燃器喷咀角度适当下调；v 冷、热风门的密封型式改型，提高其密封性能；冷、热风门的密封型式改型，提高其密封性能；v 控制省煤器水工况，降低减温水量。控制省煤器水工况，降低减温水量。解决排烟温度高的方法解决排烟温度高的方法传统降低排烟温度方法的弊端传统降低排烟温度方法的弊端烟温降低幅度低烟温降低幅度低煤质适应性差，影响到燃烧工况的稳定性煤质适应性差，影响到燃烧工况的稳定性烟温降低幅度较低烟温降低幅

6、度较低势必会降低空气预热器的进口烟温，使得空气预热器的传热温差减小，热势必会降低空气预热器的进口烟温，使得空气预热器的传热温差减小，热风温度降低，影响锅炉的着火稳定性；而且省煤器出口很容易达到饱和状风温度降低，影响锅炉的着火稳定性；而且省煤器出口很容易达到饱和状态，严重时发生给水部分蒸发现象，使管道容易振动，影响安全性态，严重时发生给水部分蒸发现象，使管道容易振动，影响安全性 烟温降低幅度较低烟温降低幅度较低这会使得热风温度偏高，使得炉膛区域热负荷偏高，炉膛温度水平高，这会使得热风温度偏高，使得炉膛区域热负荷偏高，炉膛温度水平高，熔融的煤粉很容易粘结在水冷壁表面造成结焦，影响锅炉的安全运行熔融

7、的煤粉很容易粘结在水冷壁表面造成结焦，影响锅炉的安全运行 传统的方法不仅降低排烟温度的范围小，还传统的方法不仅降低排烟温度的范围小，还会对于锅炉安全经济运行产生不利影响会对于锅炉安全经济运行产生不利影响如果采用这些方案会影响锅炉运行安全性，如果采用这些方案会影响锅炉运行安全性，或者对于降低排烟温度作用甚微或者对于降低排烟温度作用甚微推荐采用低压省煤器方案推荐采用低压省煤器方案低压省煤器低压省煤器创造性地把锅炉余热与汽轮机回热系统结合起来创造性地把锅炉余热与汽轮机回热系统结合起来设计方案介绍设计方案介绍设计方案介绍设计方案介绍因此循环效因此循环效率提高了率提高了低压省煤器的节能原理低压省煤器的节

8、能原理v低压省煤器系统在锅炉侧吸收了的热量，降低了低压省煤器系统在锅炉侧吸收了的热量，降低了排烟温度。排烟温度。v低压省煤器系统将排挤部分回热抽汽，冷源损失低压省煤器系统将排挤部分回热抽汽，冷源损失增加，循环热效率下降。增加，循环热效率下降。增加的冷源损失只占回增加的冷源损失只占回收热量的一部分。收热量的一部分。v总体的经济效益是综合考虑了上述两项因素之后总体的经济效益是综合考虑了上述两项因素之后的净效果。的净效果。低压省煤器系统经济性分析低压省煤器系统经济性分析v低压省煤器的给水跨过若干级加热器，利用级间低压省煤器的给水跨过若干级加热器，利用级间压降克服低压省煤器本体及连接管道的流阻，压降克

9、服低压省煤器本体及连接管道的流阻，不不必增设水泵必增设水泵，提高了运行经济性、可靠性，同时，提高了运行经济性、可靠性，同时也自然地实现了排烟余热的梯级利用也自然地实现了排烟余热的梯级利用v可以显著降低锅炉排烟温度，烟气体积流量减小可以显著降低锅炉排烟温度，烟气体积流量减小，引风机电流降低引风机电流降低，保证了引风机的负荷，保证了引风机的负荷v可以实现排烟温度的大幅度降低可以实现排烟温度的大幅度降低。根据我公司已。根据我公司已经投运的低压省煤器的运行经验，最高的可以降经投运的低压省煤器的运行经验，最高的可以降低低25-30，甚至更高。这个优点是其他任何降，甚至更高。这个优点是其他任何降低排烟温度

10、的方法都不可能实现的，对于电厂的低排烟温度的方法都不可能实现的，对于电厂的脱硫要求也是极为珍贵的。脱硫要求也是极为珍贵的。低压省煤器系统经济性分析低压省煤器系统经济性分析v对于锅炉燃烧和传热不会产生任何不利影响对于锅炉燃烧和传热不会产生任何不利影响。由。由于低压省煤器布置于锅炉的最后一级受热面（下于低压省煤器布置于锅炉的最后一级受热面（下级空预器）的后面，因此，它的传热行为对于锅级空预器）的后面，因此，它的传热行为对于锅炉的一切受热面的传热均不发生影响。因此既不炉的一切受热面的传热均不发生影响。因此既不会降低入炉热风温度而影响锅炉燃烧，也不会使会降低入炉热风温度而影响锅炉燃烧，也不会使空气预热

11、器的传热量减少，从而反弹排烟温度的空气预热器的传热量减少，从而反弹排烟温度的降低效果。降低效果。v具有具有良好的煤种和季节适应性良好的煤种和季节适应性。锅炉的低压省煤。锅炉的低压省煤器的出口烟气温度可以根据季节和煤质进行调节器的出口烟气温度可以根据季节和煤质进行调节，以实现节约煤耗和防止低温腐蚀的综合要求。，以实现节约煤耗和防止低温腐蚀的综合要求。低压省煤器系统经济性分析低压省煤器系统经济性分析v具有具有良好的负荷适应性良好的负荷适应性。低压省煤器的单位标煤。低压省煤器的单位标煤节省量（煤耗率的降低值，约节省量（煤耗率的降低值，约1.5g/kwh）在）在锅炉低负荷运行时并不降低，仍然可以保持较

12、高锅炉低负荷运行时并不降低，仍然可以保持较高的运行经济性。这一点对于长期处于低负荷运行的运行经济性。这一点对于长期处于低负荷运行的机组是非常有利的，也是任何其他降低排烟温的机组是非常有利的，也是任何其他降低排烟温度的方法都不可以实现的。度的方法都不可以实现的。v采用低压省煤器，对于提高机组的综合运行可靠采用低压省煤器，对于提高机组的综合运行可靠性具有重要意义，既可以避免原高压省煤器的水性具有重要意义，既可以避免原高压省煤器的水冲击及管束振动（若采用增加原高压省煤器换热冲击及管束振动（若采用增加原高压省煤器换热面积的方法），又可以优化汽轮机抽汽回热系统面积的方法），又可以优化汽轮机抽汽回热系统，

13、提高系统的可靠性提高系统的可靠性。低压省煤器系统经济性分析低压省煤器系统经济性分析防磨措施防磨措施1、为了防止低温腐蚀，管材由两部分组成。高温部分基管材质为20G钢，翅片材质为低碳钢（08Al）；低温部分基管与翅片材质均为ND钢。2、本次设计的低压省煤器的热力系统，采用了低加出水温度、流量可调的并联供水方式，设计进水温度为90，可确保最低壁温仍高于烟气有限腐蚀壁温 。不会发生受热面的低温腐蚀。防止低温腐蚀防止低温腐蚀设计合适的烟速，保证将灰带出。设计合适的烟速，保证将灰带出。镍基渗层螺旋翅片管具有自清灰特性。镍基渗层螺旋翅片管具有自清灰特性。采用了防止低温腐蚀的技术措施，可以有效保证受热面金属

14、采用了防止低温腐蚀的技术措施，可以有效保证受热面金属壁温处于烟气有限腐蚀壁温之上，避免了湿管壁粘灰现象的壁温处于烟气有限腐蚀壁温之上，避免了湿管壁粘灰现象的出现，可防止积灰的出现。出现，可防止积灰的出现。将低压省煤器受热面布置在电除尘器之后，烟气中的绝大将低压省煤器受热面布置在电除尘器之后，烟气中的绝大部分（部分（99.9%99.9%）的灰分被电除尘分离。）的灰分被电除尘分离。设计合适的吹灰机构设计合适的吹灰机构防止积灰措施防止积灰措施镍基渗层螺旋翅片根部金相图（镍基渗层螺旋翅片根部金相图（400） 镍基渗层零隙阻螺旋翅片管镍基渗层零隙阻螺旋翅片管序序号号用户名称用户名称机组容量机组容量排烟温

15、度排烟温度变化变化煤耗率降低煤耗率降低值（值（g/kwhg/kwh）数量数量（台（台）时间时间1山东龙口电厂山东龙口电厂 100MW1651351353.43 219972山东龙口电厂山东龙口电厂 200MW1901451454.95 220033华能威海电厂华能威海电厂 125MW1671421423.3062200320064华能海口电厂华能海口电厂135 MW17614140 04.27420085鲁能济宁运河电厂鲁能济宁运河电厂137 MW1631381383.17220066山西神头发电公司山西神头发电公司200 MW1761561562.454200720087贵州黔桂发电公司贵州

16、黔桂发电公司200 MW1601351353.05320072008典型业绩工程典型业绩工程低 加低 加低 加烟气流向烟气流向低 加流 量 计出 口 水 温左 入 口 烟 温 1左 入 口 烟 温 2右 入 口 烟 温 1右 入 口 烟 温 2右 出 口 烟 温 1右 出 口 烟 温 2左 出 口 烟 温 1左 出 口 烟 温 2至 除 氧 器入 口 水 温截 止 阀截 止 阀 1调 节 阀 1调 节 阀截 止 阀 6截 止 阀 4截 止 阀 5截 止 阀 3截 止 阀 7凝结水截 止 阀 8低压省煤器在石横电厂低压省煤器在石横电厂300MW火电机组上应用火电机组上应用实施内容：实施内容：1、

17、低压省煤器设备设计、制造、安装（每炉2台）；2、给、回水管路及其附件的设计、采购、安装；3、基础、钢架、横梁等土建部分的设计、施工。4、低压省煤器系统的调试、试运行。5、开工、竣工时间 #2锅炉排烟余热回收利用工程自2009年10月12日开始，至2009年11月20日结束，历时47天。低压省煤器在石横电厂低压省煤器在石横电厂300MW火电机组上应用火电机组上应用石横电厂石横电厂#2炉低压省煤器现场布置图（右侧）炉低压省煤器现场布置图（右侧）1、经校核计算，实际传热系数与设计值基本相符（误差为1.5%）； 2、降低机组供电标煤耗夏季为2.36g/kwh，春秋季为1.80/kwh；3、按石横电厂单

18、台机年发电量16.5亿度计算，其中夏季占1/4,春秋季各占1/4,冬季占1/4。年节约标煤计算如下：16.5108（1/42.36+2/41.80+1/40）=2458.5(吨/年)4、全年节约标煤约2458.5吨，年经济效益约197万元（标煤价格按800元/吨）。低压省煤器预计节能效果低压省煤器预计节能效果主要计算结果汇总如下：主要计算结果汇总如下： 序号项 目单 位投入低压省煤器工况解列低压省煤器工况1试验时间5月19日11:10至12:105月19日13:30至14:302机组试验负荷MW298.44297.633试验热耗率kJ/kWh8216.38285.44参数修正后热耗率kJ/kW

19、h8033.2 8068.6石横电厂石横电厂#2炉低压省煤器安装后的试验结果炉低压省煤器安装后的试验结果试验结论试验结论1、改造后，低压省煤器出口排烟温度可以实现在线调节，平、改造后，低压省煤器出口排烟温度可以实现在线调节，平均排烟温度可降至均排烟温度可降至132以下，降低幅度不小于以下，降低幅度不小于20，调节幅，调节幅度不小于度不小于35。系统阻力增加。系统阻力增加400Pa，对引风机出力基本无影，对引风机出力基本无影响。响。2、经济效益（或安全、环境效益）评价。、经济效益（或安全、环境效益）评价。#2机组在机组在300MW负荷下，投入低压省煤器后，汽轮机热耗率负荷下，投入低压省煤器后，汽轮机热耗率降低降低35.4 kJ/kWh，折合为发电煤耗率可降低，折合为发电煤耗率可降低1.5g/kWh。试验。试验时低压省煤器入口排烟温度时低压省煤器入口排烟温度151，煤耗降低，煤耗降低1.5g/kwh（若省（若省煤器入口排烟温度煤器入口排烟温度157时，煤耗可降低时，煤耗可降低2g/kwh以上），经济以上），经济效益非常显著。效益非常显著。石横电厂石横电厂#2炉低压省煤器安装后的试验结果炉低压省煤器安装后的试验结果低压