锅炉烟气余热回收及脱硫岛深度节能系统详细介绍

1、锅炉烟气余热回收及脱硫岛深度节能系统详细介绍深度节能、低压省煤器 2010-09-02 10:27:38 阅读63 评论0 字号：大中小订阅 一、概 述锅炉烟气余热回收及脱硫岛深度节能系统是我公司在多年电厂脱硫工程建设的基础上，结合电厂热力系统的特性总结和开发的一项具有显著社会效益和经济效益的新型节能减排技术。该技术通过对烟气脱硫系统进行优化，充分利用锅炉烟气余热加热汽机凝结水并可降低进入脱硫吸收塔的烟气温度，不仅有效提高锅炉运行的经济性，节约机组的发电煤耗，而且显著地降低脱硫系统的水耗。该系统给增压风机增设旁路，在机组低负荷时停运增压风机，其静叶调至最大并打开旁路，能够大幅度降低脱硫厂用电量

2、。该技术的推广，对于火力发电企业将带来显著的经济、社会和环境效益，该技术已被国家发改委列为2009年国家重点节能技术推广技术。二、增设该节能系统的必要性与可行性1、必要性二氧化硫的排放所带来的严重环境危害是众所周知的，国家对于火力发电厂实施“硬性”脱硫，成效非常显著，但数以亿计的资金投入以及脱硫系统的运行费用，对电厂的经济效益产生了巨大的影响。面对火电厂脱硫的社会和环保意义与经济效益背道而驰的窘境，电厂不得不从脱硫系统本身出发，寻找系统中节能、降耗和减排的突破点，本技术正是在这样的背景之下应运而生的。众所周知，排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项，一般约为5%12%，占锅炉热损失的60%70

3、%。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，排烟热损失增加0.6%1.0%，相应多耗煤1.2%2.4%。若以燃用热值为20000 kJ/kg煤的410 t/h高压锅炉为例，则每年多消耗近万吨动力用煤。我国许多电站锅炉的排烟温度高于设计值，约比设计值高2050。所以，降低排烟温度对于节约燃料、降低污染具有重要的实际意义。我国大多数电厂脱硫采用的是湿法脱硫工艺，早期锅炉湿法脱硫系统绝大多数配套GGH加热系统，但是运行实践表明，该系统存在诸多问题，最为突出的就是换热空间堵塞和GGH的漏风。由于几乎全部受热面运行于露点以下，烟气侧会结露，热烟气侧表面会积灰；冷端烟气侧换热面

4、也由于脱硫系统的贡献而经常发生石灰的积聚。这些都将导致换热效果的降低，增压风机电耗增大，很显然增加了厂用电率，提高了发电厂的供电煤耗。此现象已经到了极为严重的地步，所以许多已经安装GGH的机组，有的已经取消GGH系统，有的也在积极采取措施，准备取消该系统。 目前新上机组的脱硫系统几乎全部选择了不设置GGH系统。脱硫系统中取消了GGH系统后，必然增加了进入脱硫系统的烟气温度，这将降低脱硫效率（脱硫的最佳工作温度为烟气温度小于8090）。目前，许多新建脱硫系统增加了事故（喷淋）降温系统，即在烟温达到180时，启动降温系统。由此可见，进入脱硫系统的烟气温度与最佳脱硫工作温度之间几十度的温差，蕴含着巨

5、大的热量，就这样浪费掉了。因此，对该部分烟气余热的回收利用是非常必要的。另外，为了确保实现“十一五”节能减排目标，政府加大了对节能减排的工作和监督力度，要求各地区、各部门要把节能减排放在更加突出的位置，切实加强组织领导。2、可行性以降低排烟温度为目的的锅炉技术改造的方案较多,考虑到大多数电厂锅炉尾部烟道空间太小，防磨、防腐蚀要求较高，引风机的压头裕量不大等实际情况，我们采用利用低压给水回收锅炉排烟余热的低压省煤器方案，受热面形式则采用螺旋肋片复合扩展表面蛇形管，并且采用镍铬渗层零间隙阻换热管，以便达到在有限空间内最大限度降低排烟温度并保证可靠运行的目的。采用该方案，入炉热风温度不受任何影响，且

6、排烟温度可以根据季节和煤质进行调节。低压省煤器及扩展表面强化换热技术用于锅炉尾部受热面改造是山东大学的成熟技术，已经成功应用于国内多家电厂锅炉的节能改造，在理论上也己发展到结构系统最优化的阶段。我公司于2008年对山东百年电力二期4炉220MW进行低温省煤器加装改造工程，该工程为电厂每年节约标煤达5416.79吨，节水15.3万吨（按年平均负荷率90%、年运行5500小时计算）。如果按标煤850元/吨、水3元/吨计算，年节约资金约500多万元，同时减少二氧化碳排放近1.3万吨，具有可观的经济效益和社会效益。 2009年又对百年电力5#、6炉进行低压省煤器加装改造的工程。该工程为电厂每年节约标煤

7、达10769吨，节水33.31万吨（按年平均负荷率90%、年运行5500小时计算）。根据已加装低压省煤器电厂使用情况，加装低压省煤器降低排烟温度的锅炉深度节能改造，不仅具备必要性、紧迫性，而且具备了可行性。三、系统介绍锅炉烟气余热回收及脱硫岛深度节能系统主要由低压省煤器、热力循环的回热或供热系统、增压风机旁路优化系统组成。该系统在锅炉尾部增设低压省煤器作为换热主体，利用汽机凝结水在低压省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，自身被加热升温后再返回汽轮机低压加热系统，代替部分低压加热器的作用，成为汽轮机热力系统的一个组成部分。该系统将节省部分汽轮机的回热抽汽，在汽轮机进汽量不变的情况下，节省的抽汽从

8、抽汽口返回汽轮机继续膨胀做功，因此，在燃料消耗量不变的情况下，可获得更多的发电量。在风机优化方面，为了实现在较低负荷下的风机高效运行，增加一个增压风机的旁路烟道，在一定负荷条件下，烟气可以通过此旁路烟道绕过增压风机直接进入到低压省煤器中冷却。低压省煤器的总体布置采用了双烟道错列管排逆流布置，实现了介质、烟气的逆向流动，一方面可大大提高低压省煤器的传热系数，另一方面，可使排烟温度的降低不受介质出口水温的限制，最大限度地降低排烟温度。低压省煤器传热元件采用螺旋肋翅片管，螺旋肋片与母管的焊接工艺为高温钎焊镍基渗层，接触热阻几乎为零。四、热量回收利用方案回收的这部分热量，根据现场实际情况，可以有若干用

9、途。根据我们的工程实践，该部分热量可以有三个用途： （1） 用于供热，对于供热机组，或者有供热任务或者附近有热负荷的机组，低压省煤器用于加热供热用水，这是取得效益最大的一个用途。因为可以取代蒸汽或者其他热媒，加热了供热水，对外产生了效益。 （2） 对于沿海的发电厂，可以把这一部分热量用于海水淡化，采用低温多效海水淡化工艺。 （3） 如果没有供热负荷，也不需要海水淡化，则可以把这部分热量输入本机组的回热系统。从回热系统引一路凝结水，进入低压省煤器，吸收烟气的热量后，再引入回热系统的适当位置。 根据排烟温度的水平，可以设置高温的低压省煤器和低温的低压省煤器，并采取不同的设计结构，布置于不同的位置，

10、以简化系统、提高可靠性和减低成本。 五、技术特点1、低压省煤器的水流量可调节为提高系统的安全、可靠性，低压省煤器的水侧不增加水泵，其流动阻力借助级间压力降来克服。可以通过调节，获得任意需要的低省过水流量。2、低压省煤器的壁温可控制，可确保壁温略高于烟气露点，不发生低温腐蚀。3、现运行中，一般锅炉引风机在满负荷下压头裕量不多，即使考虑到排烟温度降低，可使烟气流阻减少，对新装低省的流阻限制也十分严格。本系统采取多项措施降低烟气压降，使之满足锅炉引风机运行要求。4、省煤器的磨损问题是国内外各电厂锅炉普遍存在的问题，也是本系统要考虑的技术要点之一。我们采取多项措施，改善低压省煤器的磨损状况，确保低压省

11、煤器的磨损寿命不低于810年。六、本节能系统的优点1、可降低排烟温度6070。这样大的温度降低是任何一个其他方案都无法达到的，因此本系统可以取得最大的经济效益。 2、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，不必增设水泵，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。 3、如果把高温级低压省煤器设置在电除尘之前，则在显著降低锅炉排烟温度的同时，可以使烟气体积流量减小，引风机的电流降低，保证了引风机的负荷。同时还可以提高除尘器的效率。显然，对于采用布袋式除尘器的锅炉，增设高温级低压省煤器更为必要。 4、本技术把锅炉的余热利用与汽轮机的回热

12、系统巧妙地结合起来，对于锅炉燃烧和传热不会产生任何不利影响。由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，也不会使空气预热器的传热量减少，从而反弹排烟温度的降低效果。 5、具有良好的煤种和季节适应性。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，以实现节约煤耗和防止低温腐蚀的综合要求。 6、具有良好的负荷适应性。低压省煤器的单位标煤节省量在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机组是非常有利的，也是任何其他降低排烟温度的

13、方法都不可以实现的。 7、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，提高系统的可靠性。 8、采用低压省煤器系统，可以充分利用锅炉本体以外的场地空间，布置所需的受热面，并留有足够的检修空间，检修方便。 9、增设低压省煤器，实际上减少了抽气量，增大了通流部分的通流量，所以可以改善流场的充满度，减少流动损失，提高低压部分的内效率。 10、进入脱硫系统之前，烟温已经得到大幅度降低，如果脱硫系统之前需要喷水降温，则采用低压省煤器之后，完全可以把脱硫系统之前的喷水降温停用，节约了

14、水资源，节约了用电。 七、经济效益计算分析以山东百年电力二期4炉220MW机组节能改造为例，经过实际运行测试，低压省煤器出口烟温在9295时机组热效率提高最大，热效率相对提高可达1.6045%。按修后试验220MW工况发电煤耗率310.01g/kWh计算可降低煤耗率为4.9741g/kWh。年节标煤量：Bb=cPbs =0.955004.974110-6 = 5416.79 ( t ) 式中 c：年均负荷率，c=90%，P：机组额定功率，P= kw， ：机组年运行小时数，=5500 时。年经济效益：以上经济效益计算结果表明，本工程项目的投运，可降低机组的标准煤耗4.9741g/kWh，节煤54

15、16.79吨，节水15.3万吨，如果按标煤850元/吨、水3元/吨计算，年节约资金506万元，同时减少二氧化碳排放近1.3万吨，具有可观的经济效益和社会效益。项目的全部投资仅需约一年半即可收回，运行一年半后，电厂将以每台锅炉超过500万元的年收益取得回报。因此本项目具有很高的产出投入比。八、安装位置示意图位置一：引风机前，视电除尘器前后的位置，可放置低温省煤器，若放置在电除尘前，除灰的频率需加大。为了防止设备低温腐蚀，电除尘器、引风机的入口烟温至少在露点以上20至30。优点：烟气温度降低，引风机电耗大大降低。位置二：引风机后，湿法脱硫装置前，积灰明显减少。优点：锅炉排烟温度可实现自动控制，使回

16、收烟气热量最大化 。 九、投资成本和回收周期用户设备的投资成本是根据锅炉蒸发量的大小、排烟温度降低的多少、余热利用方案的复杂程度以及自控程度等综合因素考量。该系统造价是与改造后产生的效益相挂钩的。国际通行的（节能产品）投资回收期是35年，本系统改造投资回收期是23年。在满足有关银行能源贷款要求的前提下，可实行合同能源管理，营造多方共赢格局。十、运行及维护对脱硫装置的影响：A、脱硫反应是放热反应，要求烟温在4552范围内有利于脱硫化学反应，因此，降低进入脱硫塔的烟温有利于脱硫化学反应。B、降低进入湿法脱硫吸收塔的烟气温度，从而大大降低脱硫系统的水耗。C、对于拆除GGH的脱硫改造工程，在去掉GGH

17、后，为了保证整个脱硫系统脱硫效率，使进入吸收塔烟气温度维持原设计温度或稍高于原设计温度，在吸收塔入口处加装低温省煤系统（GGH的阻力比低温省煤器高300400Pa）。加装低温省煤系统后，不仅解决了去掉GGH后烟气对脱硫系统的不利影响，而且降低排烟温度、提高锅炉效率。对除尘器的影响：若低温省煤器安装于除尘器前：A、对布袋除尘器的影响：降低排烟温度对布袋的使用寿命是有利的，所以，此举是百利而无一害。B、烟气温度越高对电除尘器的影响越大，如有可能，还是在较低温度下运行较好。但要使温度保持在露点温度以上，以避免冷凝结露，发生糊板、腐蚀和破坏绝缘。电除尘器的入口烟温至少在露点以上20至30。烟气阻力增加

18、及电耗：由于本系统属静态设备，无动力装置，所以系统本身没有能耗。但引风机电耗会因低温省煤器的安装有所增加。若低温省煤器安装于引风机前，烟气体积降低可以抵消烟气压力的增加，引风机电耗不会增加；若低温省煤器安装于引风机后，大约新增的电耗占全年节能总量的10以下。寿命及质量保证：由于本系统能自动控制出口烟气温度，所以从根本上解决了酸露、腐蚀问题。我公司产品承诺质保一年，终身服务，并于4小时内进行信息反馈，24小时内到达现场。典型案例山东百年电力二期4炉220MW低温省煤器改造工程该工程是对百年电力4#炉进行低压省煤器加装改造的工程。该工程为电厂每年节约标煤达5695吨，节水15.3万吨（按年平均负荷

19、率90%、年运行5500小时计算）。如果按标煤850元/吨、水3元/吨计算，年节约资金约530多万元，同时减少二氧化碳排放近1.3万吨，具有可观的经济效益和社会效益。 山东百年电力三期5、6炉220MW低温省煤器改造工程百年电力5#、6炉进行低压省煤器加装改造的工程。该工程为电厂每年节约标煤达10769吨，节水33.31万吨（按年平均负荷率90%、年运行5500小时计算）。烟气的低温结露现象迫使火电厂提高锅炉排烟温度达露点以上，以711的热损失和燃料费换取锅炉的连续运行。在煤炭价格不断上涨的形势下，有必要（也有条件）设法进一步利用锅炉排烟热量以减少热损失降低运行成本。为此我建议，研究讨论并制定

20、出可行的技术方案达到上述目的，请各位兄弟积极参与，解囊献策。首先拿出我的抛砖引玉方案给各位兄弟当讨论靶子增加低温省煤器是比较经济的，进一步说明低温省煤器如下： (1) 材料选择。采用耐酸不锈钢（1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti）制造被烟气冲刷的部件。低温省煤器突破了露点限制，吸收利用了烟气中的汽化潜热及其以下的烟气热量，根据当前的燃料和钢材价格估计，经济上是合理的。 (2) 冷却水。热力系统补充水、凝结水、热力系统补充水凝结水、生水、生活热水 (3) 安装位置。如果是电除尘器或纤维过滤除尘器，低温省煤器安装在引风机后；如果是水浴式除尘器，低温省煤器安装在除尘器前。 (4) 清理积灰。利用

21、专用的钩子将受热面管子挂在前后箱板上，没有其他支点。清灰装置由两块清灰板、电动机、螺丝螺母、轴承、自动控制器组成。两块清灰板上钻了许多孔，其直径比受热面管子直径略大，节距与受热面管子节距相同。两块清灰板拉开适当距离，相互焊接固定成具有一定刚度的矩形。电动机定时或连续转动，通过螺丝螺母带动清灰板沿着受热面管子滑动，迫使沉积灰活动起来，并被流动烟气带走。加强对除雾器冲洗情况数据分析,及时发现除雾器冲洗系统缺陷，并及时告知检修人员进行处理。若运行工况无法满足当时检修条件，巡检人员应赴就地对故障阀门进行就地操作冲洗，冲洗时间不小于25分钟，每班冲洗不少于2次，并做好记录。锅炉烟气余热回收及脱硫岛深度节

22、能系统在电厂脱硫工程建设的基础上，结合电厂热力系统的特性总结和开发的一项具有显著社会效益和经济效益的新型节能减排技术。该技术通过对烟气脱硫系统进行优化，充分利用锅炉烟气余热加热汽机凝结水并降低进入脱硫吸收塔的温度，不仅有效提高锅炉运行的经济型，节约机组的发电煤耗，而且显著的降低脱硫系统的水耗。为脱硫增压风机增设旁路，在机组低负荷时停运增压风机，将其静叶调至最大并打开旁路，能够大幅度降低脱硫厂用电量。该技术的推广，对于火电发电企业将带来显著的经济、社会和环境效益，该技术已被国家发改委列为2009年国家重点节能技术推广技术。 系统简介： 锅炉烟气余热回收及脱硫岛深度节能系统主要由低压省煤器、低温凝

23、结水加热辅助系统、增压风机旁路系统组成。 该系统在锅炉尾部增设低压省煤器作为换热主体，利用汽机凝结水在低压省煤器内吸收锅炉烟气余热，降低排烟温度，加热升温后再返回凝结水低压加热系统，减少汽轮机为低压加热器提供的抽气量，成为汽轮机热力系统的一个组成部分。 在增压风机节能方面，通过增压风机的旁路烟道，在低负荷条件下，烟气可以通过此旁路烟道和增压风机直接进入到低压省煤器中冷却，不仅降低增压风机电耗，还可保证低负荷下的脱硫系统正常运行。 系统特点： 低压省煤器的水流量可根据机组工况进行调节。 自动控制出口烟气温度和低压省煤器壁温，确保不发生低温腐蚀。 系统烟气阻力小。 低压省煤器的磨损低，使用寿命长。

24、 系统的优点： 可降低排烟温度：3070，可获得显著的节能经济效益。 大大降低脱硫系统的水耗。加装低压省煤器后，可取消脱硫系统的喷水降温装置或事故（喷淋）降温装置，实现脱硫系统的深度节能。 增设低压省煤器器，可减少抽气量，降低煤耗。 具有良好的负荷适应性。 可以充分利用锅炉本体以外的场地空间，布置所需的受热面，并留有足够的检修空间，检修方便。 本技术把锅炉的余热利用与汽轮机的低加系统的巧妙结合起来，对于锅炉燃烧和传热不会产生任何不利影响 对于拆除GGH的脱硫改造工程，在吸收塔入口处加装低温省煤（GGH的阻力比低温省煤器高300-400Pa），不仅解决了去掉GGH后烟气推脱硫系统的不利影响，儿且

25、降低排烟温度、提高锅炉效率。 由于本系统属静态设备，无动力装置，所以系统本身能耗极低。 概 述锅炉烟气余热回收及脱硫岛深度节能系统是我公司在多年电厂脱硫工程建设的基础上，结合电厂热力系统的特性总结和开发的一项具有显著社会效益和经济效益的新型节能减排技术。该技术通过对烟气脱硫系统进行优化，充分利用锅炉烟气余热加热汽机凝结水并可降低进入脱硫吸收塔的烟气温度，不仅有效提高锅炉运行的经济性，节约机组的发电煤耗，而且显著地降低脱硫系统的水耗。该系统给增压风机增设旁路，在机组低负荷时停运增压风机，其静叶调至最大并打开旁路，能够大幅度降低脱硫厂用电量。该技术的推广，对于火力发电企业将带来显著的经济、社会和环

26、境效益，该技术已被国家发改委列为2009年国家重点节能技术推广技术。二、增设该节能系统的必要性与可行性1、必要性二氧化硫的排放所带来的严重环境危害是众所周知的，国家对于火力发电厂实施“硬性”脱硫，成效非常显著，但数以亿计的资金投入以及脱硫系统的运行费用，对电厂的经济效益产生了巨大的影响。面对火电厂脱硫的社会和环保意义与经济效益背道而驰的窘境，电厂不得不从脱硫系统本身出发，寻找系统中节能、降耗和减排的突破点，本技术正是在这样的背景之下应运而生的。众所周知，排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项，一般约为5%12%，占锅炉热损失的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

27、度每增加10，排烟热损失增加0.6%1.0%，相应多耗煤1.2%2.4%。若以燃用热值为20000 kJ/kg煤的410 t/h高压锅炉为例，则每年多消耗近万吨动力用煤。我国许多电站锅炉的排烟温度高于设计值，约比设计值高2050。所以，降低排烟温度对于节约燃料、降低污染具有重要的实际意义。我国大多数电厂脱硫采用的是湿法脱硫工艺，早期锅炉湿法脱硫系统绝大多数配套GGH加热系统，但是运行实践表明，该系统存在诸多问题，最为突出的就是换热空间堵塞和GGH的漏风。由于几乎全部受热面运行于露点以下，烟气侧会结露，热烟气侧表面会积灰；冷端烟气侧换热面也由于脱硫系统的贡献而经常发生石灰的积聚。这些都将导致换热

28、效果的降低，增压风机电耗增大，很显然增加了厂用电率，提高了发电厂的供电煤耗。此现象已经到了极为严重的地步，所以许多已经安装GGH的机组，有的已经取消GGH系统，有的也在积极采取措施，准备取消该系统。 目前新上机组的脱硫系统几乎全部选择了不设置GGH系统。脱硫系统中取消了GGH系统后，必然增加了进入脱硫系统的烟气温度，这将降低脱硫效率（脱硫的最佳工作温度为烟气温度小于8090）。目前，许多新建脱硫系统增加了事故（喷淋）降温系统，即在烟温达到180时，启动降温系统。由此可见，进入脱硫系统的烟气温度与最佳脱硫工作温度之间几十度的温差，蕴含着巨大的热量，就这样浪费掉了。因此，对该部分烟气余热的回收利用

29、是非常必要的。另外，为了确保实现“十一五”节能减排目标，政府加大了对节能减排的工作和监督力度，要求各地区、各部门要把节能减排放在更加突出的位置，切实加强组织领导。2、可行性以降低排烟温度为目的的锅炉技术改造的方案较多,考虑到大多数电厂锅炉尾部烟道空间太小，防磨、防腐蚀要求较高，引风机的压头裕量不大等实际情况，我们采用利用低压给水回收锅炉排烟余热的低压省煤器方案，受热面形式则采用螺旋肋片复合扩展表面蛇形管，并且采用镍铬渗层零间隙阻换热管，以便达到在有限空间内最大限度降低排烟温度并保证可靠运行的目的。采用该方案，入炉热风温度不受任何影响，且排烟温度可以根据季节和煤质进行调节。低压省煤器及扩展表面强

30、化换热技术用于锅炉尾部受热面改造是山东大学的成熟技术，已经成功应用于国内多家电厂锅炉的节能改造，在理论上也己发展到结构系统最优化的阶段。我公司于2008年对山东百年电力二期4炉220MW进行低温省煤器加装改造工程，该工程为电厂每年节约标煤达5416.79吨，节水15.3万吨（按年平均负荷率90%、年运行5500小时计算）。如果按标煤850元/吨、水3元/吨计算，年节约资金约500多万元，同时减少二氧化碳排放近1.3万吨，具有可观的经济效益和社会效益。 2009年又对百年电力5#、6炉进行低压省煤器加装改造的工程。该工程为电厂每年节约标煤达10769吨，节水33.31万吨（按年平均负荷率90%、

31、年运行5500小时计算）。根据已加装低压省煤器电厂使用情况，加装低压省煤器降低排烟温度的锅炉深度节能改造，不仅具备必要性、紧迫性，而且具备了可行性。三、系统介绍锅炉烟气余热回收及脱硫岛深度节能系统主要由低压省煤器、热力循环的回热或供热系统、增压风机旁路优化系统组成。该系统在锅炉尾部增设低压省煤器作为换热主体，利用汽机凝结水在低压省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，自身被加热升温后再返回汽轮机低压加热系统，代替部分低压加热器的作用，成为汽轮机热力系统的一个组成部分。该系统将节省部分汽轮机的回热抽汽，在汽轮机进汽量不变的情况下，节省的抽汽从抽汽口返回汽轮机继续膨胀做功，因此，在燃料消耗量不变的情况

32、下，可获得更多的发电量。在风机优化方面，为了实现在较低负荷下的风机高效运行，增加一个增压风机的旁路烟道，在一定负荷条件下，烟气可以通过此旁路烟道绕过增压风机直接进入到低压省煤器中冷却。低压省煤器的总体布置采用了双烟道错列管排逆流布置，实现了介质、烟气的逆向流动，一方面可大大提高低压省煤器的传热系数，另一方面，可使排烟温度的降低不受介质出口水温的限制，最大限度地降低排烟温度。低压省煤器传热元件采用螺旋肋翅片管，螺旋肋片与母管的焊接工艺为高温钎焊镍基渗层，接触热阻几乎为零。四、热量回收利用方案回收的这部分热量，根据现场实际情况，可以有若干用途。根据我们的工程实践，该部分热量可以有三个用途： （1）

33、 用于供热，对于供热机组，或者有供热任务或者附近有热负荷的机组，低压省煤器用于加热供热用水，这是取得效益最大的一个用途。因为可以取代蒸汽或者其他热媒，加热了供热水，对外产生了效益。 （2） 对于沿海的发电厂，可以把这一部分热量用于海水淡化，采用低温多效海水淡化工艺。 （3） 如果没有供热负荷，也不需要海水淡化，则可以把这部分热量输入本机组的回热系统。从回热系统引一路凝结水，进入低压省煤器，吸收烟气的热量后，再引入回热系统的适当位置。 根据排烟温度的水平，可以设置高温的低压省煤器和低温的低压省煤器，并采取不同的设计结构，布置于不同的位置，以简化系统、提高可靠性和减低成本。 五、技术特点1、低压省

34、煤器的水流量可调节为提高系统的安全、可靠性，低压省煤器的水侧不增加水泵，其流动阻力借助级间压力降来克服。可以通过调节，获得任意需要的低省过水流量。2、低压省煤器的壁温可控制，可确保壁温略高于烟气露点，不发生低温腐蚀。3、现运行中，一般锅炉引风机在满负荷下压头裕量不多，即使考虑到排烟温度降低，可使烟气流阻减少，对新装低省的流阻限制也十分严格。本系统采取多项措施降低烟气压降，使之满足锅炉引风机运行要求。4、省煤器的磨损问题是国内外各电厂锅炉普遍存在的问题，也是本系统要考虑的技术要点之一。我们采取多项措施，改善低压省煤器的磨损状况，确保低压省煤器的磨损寿命不低于810年。六、本节能系统的优点1、可降

35、低排烟温度6070。这样大的温度降低是任何一个其他方案都无法达到的，因此本系统可以取得最大的经济效益。 2、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，不必增设水泵，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。 3、如果把高温级低压省煤器设置在电除尘之前，则在显著降低锅炉排烟温度的同时，可以使烟气体积流量减小，引风机的电流降低，保证了引风机的负荷。同时还可以提高除尘器的效率。显然，对于采用布袋式除尘器的锅炉，增设高温级低压省煤器更为必要。 4、本技术把锅炉的余热利用与汽轮机的回热系统巧妙地结合起来，对于锅炉燃烧和传热不会产生任何不利影响

36、。由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，也不会使空气预热器的传热量减少，从而反弹排烟温度的降低效果。 5、具有良好的煤种和季节适应性。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，以实现节约煤耗和防止低温腐蚀的综合要求。 6、具有良好的负荷适应性。低压省煤器的单位标煤节省量在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。 7、采用低压省煤器，对于提高机组的综

37、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，提高系统的可靠性。 8、采用低压省煤器系统，可以充分利用锅炉本体以外的场地空间，布置所需的受热面，并留有足够的检修空间，检修方便。 9、增设低压省煤器，实际上减少了抽气量，增大了通流部分的通流量，所以可以改善流场的充满度，减少流动损失，提高低压部分的内效率。 10、进入脱硫系统之前，烟温已经得到大幅度降低，如果脱硫系统之前需要喷水降温，则采用低压省煤器之后，完全可以把脱硫系统之前的喷水降温停用，节约了水资源，节约了用电。 七、经济效益计算分析以山东百年电力二

38、期4炉220MW机组节能改造为例，经过实际运行测试，低压省煤器出口烟温在9295时机组热效率提高最大，热效率相对提高可达1.6045%。按修后试验220MW工况发电煤耗率310.01g/kWh计算可降低煤耗率为4.9741g/kWh。年节标煤量：Bb=cPbs =0.955004.974110-6 = 5416.79 ( t ) 式中 c：年均负荷率，c=90%，P：机组额定功率，P= kw， ：机组年运行小时数，=5500 时。年经济效益：以上经济效益计算结果表明，本工程项目的投运，可降低机组的标准煤耗4.9741g/kWh，节煤5416.79吨，节水15.3万吨，如果按标煤850元/吨、水

39、3元/吨计算，年节约资金506万元，同时减少二氧化碳排放近1.3万吨，具有可观的经济效益和社会效益。项目的全部投资仅需约一年半即可收回，运行一年半后，电厂将以每台锅炉超过500万元的年收益取得回报。因此本项目具有很高的产出投入比。八、安装位置示意图位置一：引风机前，视电除尘器前后的位置，可放置低温省煤器，若放置在电除尘前，除灰的频率需加大。为了防止设备低温腐蚀，电除尘器、引风机的入口烟温至少在露点以上20至30。优点：烟气温度降低，引风机电耗大大降低。八、安装位置示意图位置一：引风机前，视电除尘器前后的位置，可放置低温省煤器，若放置在电除尘前，除灰的频率需加大。为了防止设备低温腐蚀，电除尘器、

40、引风机的入口烟温至少在露点以上20至30。优点：烟气温度降低，引风机电耗大大降低。位置二：引风机后，湿法脱硫装置前，积灰明显减少。优点：锅炉排烟温度可实现自动控制，使回收烟气热量最大化 。九、投资成本和回收周期用户设备的投资成本是根据锅炉蒸发量的大小、排烟温度降低的多少、余热利用方案的复杂程度以及自控程度等综合因素考量。该系统造价是与改造后产生的效益相挂钩的。国际通行的（节能产品）投资回收期是35年，本系统改造投资回收期是23年。在满足有关银行能源贷款要求的前提下，可实行合同能源管理，营造多方共赢格局。十、运行及维护对脱硫装置的影响：A、脱硫反应是放热反应，要求烟温在4552范围内有利于脱硫化

41、学反应，因此，降低进入脱硫塔的烟温有利于脱硫化学反应。B、降低进入湿法脱硫吸收塔的烟气温度，从而大大降低脱硫系统的水耗。C、对于拆除GGH的脱硫改造工程，在去掉GGH后，为了保证整个脱硫系统脱硫效率，使进入吸收塔烟气温度维持原设计温度或稍高于原设计温度，在吸收塔入口处加装低温省煤系统（GGH的阻力比低温省煤器高300400Pa）。加装低温省煤系统后，不仅解决了去掉GGH后烟气对脱硫系统的不利影响，而且降低排烟温度、提高锅炉效率。对除尘器的影响：若低温省煤器安装于除尘器前：A、对布袋除尘器的影响：降低排烟温度对布袋的使用寿命是有利的，所以，此举是百利而无一害。B、烟气温度越高对电除尘器的影响越大

42、，如有可能，还是在较低温度下运行较好。但要使温度保持在露点温度以上，以避免冷凝结露，发生糊板、腐蚀和破坏绝缘。电除尘器的入口烟温至少在露点以上20至30。烟气阻力增加及电耗：由于本系统属静态设备，无动力装置，所以系统本身没有能耗。但引风机电耗会因低温省煤器的安装有所增加。若低温省煤器安装于引风机前，烟气体积降低可以抵消烟气压力的增加，引风机电耗不会增加；若低温省煤器安装于引风机后，大约新增的电耗占全年节能总量的10以下。寿命及质量保证：由于本系统能自动控制出口烟气温度，所以从根本上解决了酸露、腐蚀问题。我公司产品承诺质保一年，终身服务，并于4小时内进行信息反馈，24小时内到达现场。典型案例山东

43、百年电力二期4炉220MW低温省煤器改造工程该工程是对百年电力4#炉进行低压省煤器加装改造的工程。该工程为电厂每年节约标煤达5695吨，节水15.3万吨（按年平均负荷率90%、年运行5500小时计算）。如果按标煤850元/吨、水3元/吨计算，年节约资金约530多万元，同时减少二氧化碳排放近1.3万吨，具有可观的经济效益和社会效益。 山东百年电力三期5、6炉220MW低温省煤器改造工程百年电力5#、6炉进行低压省煤器加装改造的工程。该工程为电厂每年节约标煤达10769吨，节水33.31万吨（按年平均负荷率90%、年运行5500小时计算）。低压省煤器在电站锅炉中的应用(某电厂670t/h锅炉)燃料

44、在锅炉里燃烧释放出的热量不会全部被应用，不可避免地要产生一部分损失。其中排烟损失是各项热损失中最大的一项。锅炉的排烟温度一般在120140 ，燃用高硫份燃料的锅炉，排烟温度在150，个别的排烟温度可高达180200。可见锅炉排烟是潜力很大的余热源。如何减少排烟余热，减少排烟带来的热损失成为锅炉技术人员研究的主要问题之一。目前利用排烟余热的方式有多种，但比较成熟和有效的有增加省煤器换热面积和加装低压省煤器。增加省煤器的换热面积主要是通过增加一级省煤器、增加原省煤器管排或将原来的光管省煤器改为鳍片管省煤器等方案实施。虽然增加省煤器换热面积具有安装方便、改造工作量小等优点，但要受到汽水系统和烟风系统

45、的限制，而加装低压省煤器就较为灵活。1 低压省煤器的应用低压省煤器装在锅炉尾部，结构与一般省煤器相似，其水侧连接于汽轮机回热系统的低压部分，凝结水在低压省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，而自身却被加热，升高温度后再返回低压加热器系统。它代替部分低压加热器的作用，是汽轮机热力系统的一个组成部分。采用低压省煤器将排挤部分汽轮机的回热抽汽，在汽轮机进汽量不变的情况下，该排挤抽汽将从抽汽口返回汽轮机继续膨胀作功。因此，在燃料消耗量不变的情况下，可以多获得电功，提高了装置的经济性。改造方案论证比较了高压省煤器和增设低压省煤器的2种改造方案。与传统的增扩高压省煤器面积相比。增设低压省煤器方案在继续降低排

46、烟温度方面有其独特的优点：(1)可以实现排烟温度的大幅度降低，按照电厂的不同要求，可降低排烟温度2535 。甚至更多而改造高压省煤器，由于位置过于靠前经计算最多只能降低排烟温度79 。(2)对于锅炉燃烧和传热不会产生任何不利影响。由于低压省煤器布置于锅炉的最后一级受热面(下级空气预热器)的后面，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。既不会降低入炉热风温度而影响锅炉燃烧，也不会使空气预热器的传热量减少。(3)具有良好的煤种和季节适应性。锅炉的低压省煤器出口烟气温度可根据季节和煤质(主要是含硫质量分数)进行调节，以实现节省标煤耗和防止低温腐蚀的综合要求，而高压省煤器改造则根本无法做到

47、这一点。(4)采用低压省煤器，可避免原高压省煤器产生水冲击。对于本炉，高压省煤器的出水温度已接近饱和温度，如果增加高压省煤器的换热面积，则势必造成出口水的汽化。可能导致管内水冲击和省煤器管束振动。(5)采用低压省煤器系统，可以充分利用锅炉本体以外的场地空间，布置所需的受热面。因而检修空间宽阔，检修方便。2 设计方案简介低压省煤器的热力系统如图1所示：低压省煤器与主回水成并联布置，其进口水取自汽轮机的低压回热系统，设计特定的进水方式与电调阀配合，可实现低压省煤器进水量的切换与调整。进入低压省煤器的凝结水吸收排烟热量后，在除氧器入口与主凝结水汇合。这种热力系统，低压省煤器的给水跨过若干级加热器，利

48、用级间压降克服低压省煤器本体及连接管道的流阻，不必增设水泵，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。 低压省煤器的总体布置采用了四烟道错列管排逆流布置(见图2)。主受热面以锅炉对称中心为界，分甲、乙两侧分别安装于电除尘器前的4个上行烟道内，锅炉排烟从空气预热器流出，经水平烟道转弯后上行。在竖烟道内自下向上冲刷低压省煤器蛇形管束：由凝结水系统流来的低压水，经布置在上方的低压省煤器人口集箱进入低压省煤器，自上而下经蛇形管排流人出口集箱。在除氧器进水管道的某一点与主凝结水汇合，由于实现了介质、烟气的逆向流动。一方面，可大大提高低压省煤器的传热系数，解决布置危机。另一方面，可使

49、排烟温度的降低不受介质出口水温的限制。最大限度地降低排烟温度。 改造方案：采用H型鳍片管低压省煤器H型鳍片管介绍:H型鳍片管（见下图），亦称H型肋片管,也有称蝶片管的，它是把两片中间有圆弧的钢片对称地与光管焊接在一起形成鳍片（肋片或蝶片），正面形状颇象字母“H”，故称为H型鳍片管。H型鳍片管的两个鳍片为矩形，近似正方形，其边长约为光管的2倍，属扩展的受热面。H型鳍片管采用闪光电阻焊工艺方法，其焊接后焊缝熔合率高，焊缝抗拉强度大，具有良好的热传导性能。H型鳍片管还可制造成双管的“双H”型鳍片管，其结构的钢性好，可以应用于管排较长的场合。结构形式：基本形式为“H”型 H型鳍片管的优点（1）较多的扩

50、展受热面面积：单位长度的受热面积是光管的5-6倍，是纵向鳍片管的2-3倍。（2）优异的防磨性能 磨损主要是灰粒对管子的冲击和切削作用，在管子周围与水平线成30部位磨损最厉害，S1/d=S2/d=z 时，此处磨损量为平均值的3倍。 错列布置由于气流方向改变，第二排磨损最厉害，S1/d=S2/d=z时第二排是第一排磨损量的2倍，以后各排磨损量比第一排一般高30%-40%。 顺列布置第一排与错列布置第一排相同，以后各排由于气流冲击不到管子磨损较轻。在其它条件相同情况下，顺列管束的最大磨损量比错列管束少3-4倍。 管子磨损速度与烟气速度不均系数KV3.33成正比，与飞灰浓度不均系数Ku成正比。 H型鳍片管省煤器采用顺流布置，H型鳍片把空间分成若干小的区域，对气流有均流作用，与采用错列布置的光管省煤器、螺旋肋片省煤器、纵向鳍片省煤器相比，在其它条件相同情况下，磨损寿命高3-4倍。（3）积灰减少 H型鳍片具有良好不积灰的鳍片间距，积灰形成发生在管子背向面和迎风面。管子错列布置容易冲刷管子，背面积灰较少。对于顺列布置管子，由于气流不容易冲刷管子背面，就管子而言顺列布置积灰比错列多。 H型鳍片由于鳍片焊在管子不易积灰的两侧，而气流笔直地流动，气流方向不改变，鳍片不易积灰。H型鳍片中间留有4-10间隙，可引导气流吹扫