《低压省煤器节能效果评价导则》

备案号：

DL

中华人民共和国电力行业标准

DL/TXXXX—XXXX

低压省煤器节能效果评价导则

GuidelineforEvaluatingtheEnergySavingEffectofLow-pressure

Economizer

（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

国家能源局发布

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目次

前言......................................................................................................................................................................II

1范围...................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件...............................................................................................................................................1

3术语和定义.......................................................................................................................................................1

4总则.........................................................................................................................................................2

5低压省煤器在系统中的布置方式..................................................................................................................2

5.1低压省煤器的布置方式...........................................................................................................................2

5.2低压省煤器的串联方式...........................................................................................................................2

5.3低压省煤器的并联方式...........................................................................................................................3

5.4低压省煤器的混合连接方式...................................................................................................................3

6低压省煤器性能试验要求..............................................................................................................................4

6.1试验条件....................................................................................................................................................4

6.2试验方法....................................................................................................................................................4

6.3测量的主要参数.......................................................................................................................................4

7低压省煤器性能试验计算..............................................................................................................................5

7.1烟气侧阻力................................................................................................................................................5

7.2烟气侧温降................................................................................................................................................6

7.3水侧阻力....................................................................................................................................................6

7.4水侧温升....................................................................................................................................................6

7.5低压省煤器传热量...................................................................................................................................6

7.6低压省煤器节能量...................................................................................................................................7

8低压省煤器节能量的修正计算......................................................................................................................7

8.1低压省煤器传热指标计算.......................................................................................................................7

8.2低压省煤器出水温度的修正计算...........................................................................................................8

8.3低压省煤器节能量的修正计算...............................................................................................................8

8.4低压省煤器节能量的评价.......................................................................................................................9

附录A（资料性附录）典型的汽轮机热力性能试验测点清单及测点布置图..........................................10

附录B（资料性附录）典型的低压省煤器性能试验测点清单及测点布置图..........................................12

II

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低压省煤器节能效果评价导则

1范围

本标准规定了燃煤机组加装低压省煤器节能效果的评价方法，以及节能效果影响因素的修正方法。

本标准适用于燃煤机组加装各种形式低压省煤器节能效果的分析与评价，对于其他烟气余热回收利

用装置的性能评价，可参照本标准执行。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T8117汽轮机热力性能验收试验规程

GB/T10184电站锅炉性能试验规程

GB/T2624.2用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第2部分：孔板

GB/T27698.2热交换器及传热元件性能测试方法第2部分：管壳式热交换器

DL/T904火力发电厂技术经济指标计算方法

DL/T1885低压省煤器性能试验导则

JB/T5862汽轮机表面式给水加热器性能试验规程

3术语和定义

3.1

低压省煤器low-pressureeconomizer

低压省煤器是一种布置于锅炉尾部烟道空气预热器后的热交换器，用于汽轮机回热系统部分凝结水

吸收排烟余热，达到余热利用，节能降耗的目的，又称谓低温省煤器。

3.2

分水流量diversionwaterflow

从主凝结水管道引出，经过低压省煤器的部分凝结水流量。

3.3

烟气侧阻力resistanceofthefluegas

锅炉烟气流经低压省煤器产生的压降。

3.4

烟气侧温降temperaturereductionofthefluegas

经过低压省煤器后，烟气侧温度的降低值。

3.5

1

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水侧阻力resistanceofcondensationwater

凝结水流经低压省煤器产生的压降。

3.6

水侧温升temperatureincrementofcondensationwater

经过低压省煤器后，凝结水温度的升高值。

3.7

节能量energysaving

相同负荷下，低压省煤器投入与退出运行后，机组热耗率的降低值。

4总则

本标准给出三种低压省煤器在汽轮机组热力系统中的连接方式，根据汽轮机、锅炉、低压省煤器的

性能试验规程得到汽轮机组和低压省煤器的性能指标。低压省煤器投入正常运行后，2个月内应完成投

运、停运低压省煤器的汽轮机组性能试验，得到两种状态下汽轮机组的热耗率，热耗率的降低值作为当

前运行工况下低压省煤器的节能量。

由于主机运行工况的影响，导致低压省煤器水侧、烟气侧运行参数偏离设计值，对低压省煤器的节

能量影响较大，应对其节能量进行分析，对影响较大的运行参数偏差进行修正。

要准确评价低压省煤器的节能效果，必须保证主机和低压省煤器运行参数测量的准确性，本标准重

点介绍了低压省煤器运行参数的测量和性能指标的计算。基于试验条件下低压省煤器的换热系数，按照

换热器传热计算的基本公式和本标准给出的修正计算方法，通过迭代计算得到低压省煤器水侧、烟气侧

设计参数条件下出水温度的修正值，重新计算得到低压省煤器设计参数下的吸热量。根据吸热量的变化，

利用等效焓降法计算运行参数修正后的低压省煤器节能量，将修正后的节能量与设计值进行比较，评价

低压省煤器的节能效果。

5低压省煤器在系统中的布置方式

5.1低压省煤器的布置方式

低压省煤器按其进、出水点在热力系统中的相对位置，分为串联方式、并联方式和混合连接方式。

5.2低压省煤器的串联方式

低压省煤器的串联系统如图1所示。从低压加热器NO.j-1出口引出全部凝结水DH，进入低压省煤器

系统，在低压省煤器中吸收排烟余热升温后，全部返回至低压加热器NO.j入口，从凝结水系统看，低压

省煤器串联在低压加热器之间，成为热力系统的一个组成部分。

2

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图1低压省煤器串联系统图

5.3低压省煤器的并联方式

低压省煤器的并联系统如图2所示。低压省煤器的并联系统从低压加热器NO.x入口分流部分凝结

水Dd流经低压省煤器，吸收排烟余热升温后返回汽轮机回热系统，在低压加热器NO.m-1的出口处与主

凝结水相汇合。从凝结水系统看，低压省煤器与NO.x至NO.m-1低压加热器成并联方式。

图2低压省煤器并联系统图

5.4低压省煤器的混合连接方式

低压省煤器的混合连接方式如图3所示。从低压加热器NO.x出、入口分别引出部分凝结水，混合

后的凝结水流量Dd流经低压省煤器，吸收排烟余热升温后返回汽轮机回热系统，在低压加热器No.m-1

的出口处与主凝结水汇合。

3

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图3低压省煤器混合连接系统图

6低压省煤器性能试验要求

6.1试验条件

6.1.1汽轮机、锅炉、低压省煤器及其他辅助设备、系统的运行条件，系统隔离和调整措施应满足GB/T

8117、GB/T10184、GB/T27698.2、DL/T1885、JB/T5862的要求。

6.1.2试验期间机组应保持负荷稳定，煤质稳定，并接近设计煤种或校核煤种，主要参数偏差及波动

范围满足GB/T8117、GB/T10184的要求。

6.1.3相同负荷下，投运或停运低压省煤器时，除低压省煤器系统外，辅助设备、热力系统的运行方

式应保持一致。投运和停运低压省煤器的两个试验工况之间，应有足够的稳定时间，以保证低压省煤器

的水侧和烟气侧参数达到稳定状态，并尽可能接近设计值运行。

6.2试验方法

低压省煤器性能试验与汽轮机、锅炉试验同步进行。低压省煤器性能试验项目、试验方法和试验程

序依据DL/T1885进行。

通过进行投运、停运低压省煤器工况下的汽轮机、锅炉、低压省煤器的性能试验，得到相同电负荷

工况、相同运行主参数下的汽轮机组热耗率、低压省煤器的运行参数等性能指标，两个试验工况之间热

耗率的差值为当前试验工况下的低压省煤器节能量。

由于低压省煤器的节能量跟机组运行参数、运行方式、热力系统和低压省煤器的运行参数密切相关，

因此试验时应维持主机负荷和主要运行参数不变、主机和热力系统运行方式不变。汽轮机、锅炉、低压

省煤器调整到设计负荷工况运行。

6.3测量的主要参数

6.3.1主机和热力系统参数测量

4

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根据试验要求测量汽轮机组的高压缸、中压缸进汽、排汽参数，给水参数和热力系统参数，以求得

不同试验工况下精确的汽轮机组热耗率。参数测量方法、仪器仪表精度要求、试验程序及性能试验结果

的计算执行GB/T8117、GB/T10184、DL/T904、DL/T1885标准。

为了保证试验结果的准确性，与计算相关测点的测量元件、测量设备都更换为精确的、精度级别高

的专用试验仪表，试验仪表要有在有效期内的校验报告。典型的汽轮机热力试验测点清单和测点布置图

见附录A。

6.3.2低压省煤器的参数测量

应准确测量低压省煤器的进口烟气流量、进口烟气温度、出口烟气温度、进口烟气压力、出口烟气

压力、进口凝结水温度、出口凝结水温度、进口凝结水压力、出口凝结水压力、低压省煤器的分水流量。

低压省煤器性能试验测点清单及测点布置图见附录B。

a)烟气流量。烟气流量的测量应按照GB/T10184中规定的方法进行，在低压省煤器的进口烟道

采用网格法测量，或按照锅炉试验测量的煤质成分和过量空气系数计算得到。对于引用部分烟

气流量的烟气旁路，应该测量或计算进入低压省煤器的烟气量。

b)分水流量。经过低压省煤器的分水流量应用标准流量孔板测量，流量孔板安装前要经过有资质

的单位校验合格，测量方法参见GB/T2624.2。

c)烟气温度。低压省煤器的进口烟气温度、出口烟气温度按照GB/T10184中规定的方法测量，

温度测点应布置在低压省煤器进、出口的直烟道上。

d)烟气压力。低压省煤器的进口烟气压力、出口烟气压力按照GB/T10184中规定的方法测量，

取压孔应远离低压省煤器进出口，同一测面上至少应有4个取压孔，烟气压力为其每一点测量

值的算术平均值。

e)烟气成分。烟气成分的测量应按照GB/T10184中规定的方法进行，在低压省煤器的进口烟道

采用网格法测量。

f)凝结水温度。低压省煤器进口凝结水温度、出口凝结水温度按照GB/T8117、JB/T5862中规

定的方法测量，利用热电偶测量低压省煤器进口管道、出口管道中的凝结水温度，温度测点应

靠近相应位置的压力测点。

g)凝结水压力。低压省煤器进口凝结水压力、出口凝结水压力按照GB/T8117、JB/T5862中规

定的方法测量，取压孔应布置在远离任何扰动的直管段上。

7低压省煤器性能试验计算

7.1烟气侧阻力

低压省煤器烟气侧阻力计算公式如下：

ΔPy=Py1–Py2……………………(1)

式中：

ΔPy——低压省煤器烟气侧阻力，kPa；

5

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Py1——低压省煤器进口烟气压力，kPa；

Py2——低压省煤器出口烟气压力，kPa。

7.2烟气侧温降

低压省煤器烟气侧温降计算公式如下：

Δtf=tf1-tf2……………………(2)

式中：

Δtf——低压省煤器烟气侧温降，℃；

tf1——低压省煤器进口烟气温度，℃；

tf2——低压省煤器出口烟气温度，℃。

7.3水侧阻力

低压省煤器水侧阻力计算公式如下：

ΔPs=Ps1-Ps2……………………(3)

式中：

ΔPs——低压省煤器水侧阻力，kPa；

Ps1——低压省煤器进口凝结水压力，kPa；

Ps2——低压省煤器出口凝结水压力，kPa。

7.4水侧温升

低压省煤器水侧温升计算公式如下：

Δts=ts2–ts1……………………(4)

式中：

Δts——低压省煤器水侧温升，℃；

ts1——低压省煤器进口凝结水温度，℃；

ts2——低压省煤器出口凝结水温度，℃。

7.5低压省煤器传热量

低压省煤器传热量可以由烟气侧来计算，也可以由水侧来计算，计算公式如下：

Q=my(hy1-hy2)=ms(hs2-hs1)………(5)

式中：

Q——低压省煤器传热量，W；

my——烟气质量流量，t/h；

hy1——烟气进口焓，kJ/kg；

hy2——烟气出口焓，kJ/kg；

ms——凝结水分水流量，t/h；

hs1——凝结水进口焓，kJ/kg；

hs2——凝结水出口焓，kJ/kg。

由于低压省煤器的分水流量易于测量，所以传热量一般利用水侧参数计算。

6

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7.6低压省煤器节能量

低压省煤器的节能量用机组热耗率的降低来表示。采用热力性能试验的方法，依据GB/T8117、DL/T

904分别计算低压省煤器投入与退出运行时的汽轮机组热耗率，由式（6）计算低压省煤器的节能量。

ΔHR=HR0-HR1……………………(6)

式中：

ΔHR——低压省煤器的节能量，kJ/(kW·h)；

HR0——低压省煤器退出运行时的汽轮机热耗率，kJ/(kW·h)；

HR1——低压省煤器投入运行时的汽轮机热耗率，kJ/(kW·h)。

8低压省煤器节能量的修正计算

8.1低压省煤器传热指标计算

进行低压省煤器投入运行的汽轮机性能试验，并将试验工况尽量调整至设计工况或指定工况。低压

省煤器的传热量由式（5）计算，低压省煤器传热面积与传热系数的乘积KA由式（7）计算。

Q=KAΔtm………(7)

式中：

Q——低压省煤器传热量，W；

K——低压省煤器传热系数，W/(m2·℃)；

A——低压省煤器传热面积，m2。

Δtm——低压省煤器对数平均温差，℃。

对顺流换热器，Δtm按式（8）计算；对逆流换热器，Δtm按式（9）计算。

Δtm=[(ty1-ts1)-(ty2-ts2)]/ln[(ty1-ts1)-(ty2-ts2)]…………(8)

Δtm=[(ty1-ts2)-(ty2-ts1)]/ln[(ty1-ts2)-(ty2-ts1)]…………(9)

式中：

ty1——烟气进口温度，℃；

ty2——烟气出口温度，℃；

ts1——凝结水进口温度，℃；

ts2——凝结水出口温度，℃。

传热系数K用式（10）表示。

K=1/(R1+R2+R3)…………………(10)

式中：

2

R1——低压省煤器冷却管壳侧热阻率，(m.℃)/W；

2

R2——低压省煤器管壁热阻率，(m.℃)/W；

2

R3——低压省煤器冷却管管侧热阻率，(m.℃)/W。

R1、R2、R3根据低压省煤器运行参数和材质查相关资料得到。

由于R1远大于R2和R3，因此传热系数K可以写为式（11）。

K≈1/R1…………(11)

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R1主要受烟气流速即烟气流量的影响。进行汽轮机组热力性能试验时，试验前低压省煤器进行吹

灰，保持清洁状态，维持主汽压力、主汽温度、再热汽温和主汽流量不变，煤种接近设计煤种和校核煤

种，则烟气流量几乎恒定不变，R1和K可视为常数。

8.2低压省煤器出水温度的修正计算

试验工况下，低压省煤器的进水温度、分水流量、进口烟气温度发生变化，导致低压省煤器的节能

量不同。低压省煤器节能量的修正计算是基于试验工况的传热系数K和烟气流量，计算烟气进口温度、

凝结水进口温度和分水流量为设计值时的低压省煤器凝结水出口温度和传热量。图4为低压省煤器凝结

水出口温度修正计算流程图。

注：图中tsj为计算过程中的低压省煤器出口凝结水温度，Qj为计算过程中的低压省煤器传热量。

图4低压省煤器凝结水出口温度修正计算流程图

由图4计算得到凝结水出口温度后，可利用式（5）计算修正后的低压省煤器传热量Qr。

8.3低压省煤器节能量的修正计算

低压省煤器初参数修正后，低压省煤器吸热量变化ΔQ。

ΔQ=Qr-Q…………(12)

式中：

ΔQ——低压省煤器吸热量的修正量，W；

8

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Qr——修正后的低压省煤器传热量，W。

ΔQ作为一个进入系统的纯热量，其引起的系统等效焓降变化由式（13）计算：

ΔHx=ΔQ×ηm=α（h”s2-h’s2）×ηm……(13)

式中：

ΔHx——低压省煤器传热量修正后的新蒸汽等效焓降变化量的修正量，kJ/kg；

α——低压省煤器设计分水流量占新蒸汽的份额，无量纲；

h”s2——低压省煤器进口参数修正后的出口水焓，kJ/kg；

h’s2——低压省煤器试验工况出口水焓，kJ/kg；

ηm——低压省煤器出口加热器的抽汽效率，无量纲。

低压省煤器进口参数修正后的节能量由下式计算得到：

ΔHr=(ΔH+ΔHx)×HR0/(H+ΔH+ΔHx)………………(14)

式中：

ΔHr——低压省煤器进口参数修正后的机组热耗率降低值，kJ/(kW·h)；

ΔH——修正前低压省煤器投运引起的新蒸汽等效焓降变化量，kJ/kg；

H——未投运低压省煤器时的新蒸汽等效焓降，kJ/kg，计算方法参见DL/T1885；

HR0——未投运低压省煤器时机组热耗率，kJ/(kW·h)，计算方法参见DL/T1885。

8.4低压省煤器节能量的评价

比较修正计算得到的节能量ΔHr与设计的节能量，评价设计工况下，低压省煤器的节能量是否达到

设计值。

对于利用供电煤耗率降低值作为考核低压省煤器节能量的项目，需要同时按照GB/T10184标准进行

锅炉效率试验，并同时测量厂用电率，按照标准DL/T904计算ΔHr对应的机组供电煤耗率降低值，并与

设计供电煤耗率降低值进行比较，判断低压省煤器的节能量是否达到设计值。

本标准提供的这种修正方法，试验工况应尽量接近设计工况，偏离较大的情况，应按照低压省煤器

性能曲线进行修正。

9

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附录A

（资料性附录）

典型的汽轮机热力性能试验测点清单及测点布置图

表A.1给出了典型汽轮机热力性能试验测点清单。

表1典型汽轮机组热力性能试验测点清单

序号测点名称仪器名称及精度

1发电机有功功率0.01级功率变送器

2主蒸汽压力0.1级压力变送器

3高压缸排汽压力0.1级压力变送器

4再热汽压力0.1级压力变送器

5低压缸排汽压力0.1级压力变送器

61号高加进汽压力0.1级压力变送器

72号高加进汽压力0.1级压力变送器

83号高加进汽压力0.1级压力变送器

9除氧器进汽压力0.1级压力变送器

10除氧器进水压力0.1级压力变送器

11给水压力0.1级压力变送器

12过热器减温水压力0.1级压力变送器

13再热器减温水压力0.1级压力变送器

14主蒸汽温度0.1级温度变送器

15高压缸排汽温度0.1级温度变送器

16再热蒸汽温度0.1级温度变送器

171号高加进汽温度0.1级温度变送器

182号高加进汽温度0.1级温度变送器

193号高加进汽温度0.1级温度变送器

20除氧器进汽温度0.1级温度变送器

21给水温度0.1级温度变送器

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序号测点名称仪器名称及精度

221号高加出水温度0.1级温度变送器

232号高加出水温度0.1级温度变送器

242号高加进水温度0.1级温度变送器

253号高加进水温度0.1级温度变送器

261号高加疏水温度0.1级温度变送器

272号高加疏水温度0.1级温度变送器

283号高加疏水温度0.1级温度变送器

29除氧器进水温度0.1级温度变送器

30过热器减温水温度0.1级温度变送器

31再热器减温水温度0.1级温度变送器

32给水流量0.1级差压变送器

33过热器减温水流量0.1级差压变送器

34再热器减温水流量0.1级差压变送器

35除氧器进水流量0.1级差压变送器

图A.1给出了典型汽轮机热力性能试验测点布置图。

图A.1典型汽轮机热力性能试验测点布置图

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附录B

（资料性附录）

典型的低压省煤器性能试验测点清单及测点布置图

表B.1给