低温省煤器设置探讨.doc

低温省煤器设置探讨 一、设置低温省煤器的目的与用途 低温省煤器是指安装在空预器后面烟气通道内的烟—水热交换装置，其目的是吸收锅炉尾部烟道的余热，来大幅降低锅炉排烟温度。 低温省煤器的作用大致可分为两种：第一种是利用锅炉余热加热凝结水，凝结水再回到汽机回热系统（或者给有需要的用户提供热水），从而提高机组循环效率；第二种是取代脱硫的GGH装置，即在脱硫塔前利用烟气余热加热给水，加热后的给水送到脱硫搭后净烟道加热烟气，从而达到干排烟气的目的。 二、单独设置低温省煤器的必要性分析 设置低温省煤器可以将锅炉排烟温度降低至80—85℃。能否通过锅炉本身受热面的布置来大幅降低锅炉排烟温度呢？答案是不能，受省煤器进口给水温度、炉膛过剩空气系数、空预器换热需要等条件限制，大型锅炉的排烟温度很难低于120℃。因此要想大幅降低锅炉排烟温度，设置低温省煤器成为必然。 上海锅炉厂在锅炉设计计算时，过剩空气系数都选择为1.2（哈锅和动锅选择过剩空气系数为1.15），即额定负荷下氧量3.5%来设计选型，空预器漏风按照8%以上来设计选型，而在实际运行中，额定额定负荷下的氧量均小于3.0（对应过剩空气系数1.167），不少锅炉低于2.5（对应过剩空气系数1.135），空预器漏风也基本能控制在6%以下，这就导致实际运行中空预器后锅炉排烟温度高于设计排烟温度5—10度，当然由于烟气量及空预器漏风量比实际小，总锅炉效率及风机电耗比设计要好。 因此利用低温烟气要从两方面考虑，一是在锅炉及空预器风机等设计选型时，充分结合实际运行情况，确保锅炉投运后，其实际排烟温度与设计排烟温度相符，提高锅炉设计效率；二是烟气余热有效利用问题。 三、设置低温省煤器的其它附加效益 额定负荷下，大型电站锅炉夏季的实际排烟温度一般不低于130℃、甚至超过140℃经过电除尘、引风机后，到脱硫塔的烟气温度会再升高3度左右（电除尘及引风机对烟气有加热效果），而脱硫塔的入口烟温不低于60度即可，从已投运的低温省煤器来看，可以将低温脱硫塔入口烟温降低至80—85度左右。因此，降低锅炉排烟温度有50℃左右的空间， 在环保要求日益严苛的今天，降低锅炉排烟温度不但有提高锅炉效率的意义，更有非常现实的环保意义： 1、提高电除尘效率。排烟温度降低，可以提升电除尘效率，再配以电除尘高频电源，尾部电场移动极板技术，同等效率情况下，可以减少一个电场（第四电场）； 2、降低引风机功耗。排烟温度的降低，引风机的功耗相应降低，如果引风机入口烟温降低越多，其功耗降低越多（当然，设置低温省煤器会增加烟道阻力）； 3、脱硫工艺水耗降低。脱硫工艺水耗已经成为电厂第一耗水大户，台电两台百万机组每小时工艺水耗为285吨，如果脱硫入口烟温降低至85度左右，工艺水耗可以减少35%左右，工艺水耗可以减少约50万吨/年； 4、脱硫塔入口烟温降低，可以提高脱硫效率。 安装低温省煤器对机组运行经济性的提高不言而喻（提高锅炉效率、脱硫效率、减少脱硫工艺水耗），但也带来烟道防腐及烟道阻力增加问题，但需要对此引起相关负面影响进行探讨，特别防腐设计及选材尤为重要。 四、关于低温省煤器安装位置探讨 1、将低温省煤器安装电除尘前。好处是，由于电除尘入口烟温的降低，将较大程度提高电除尘的效率，同等除尘效率情况下，可以取消第四电场（较大幅度降低投资），同时，由于引风机入口烟温的降低，引风机电耗随之降低；带来的问题是，电除尘入口烟气的粉尘浓度高，对低温省煤器的冲刷磨损较为严重，而且，由于烟温降低，部分硫酸微滴将附着在干灰上，污染干灰，有可能造成干灰中硫含量超标（3%），那将严重限制干灰的用途及使用价值（干灰中硫超标，会造成干灰制成品逐渐起泡鼓胀，日本海滨电厂的干灰基本用来填海造陆，所以不存在干灰污染问题）。 2、将低温省煤器安装在电除尘后、引风机前。好处是可以避免干灰污染问题，低温省煤器冲刷磨损也不会太严重，同时可以利用电除尘对烟气加热产生的热量，但是，电除尘的效率不会因此提高。 3、将低温省煤器安装在引风机后，脱硫塔入口（例如外三）。好处是需要防腐设计的风烟道较短，同时可以利用电除尘及引风机对烟气加热产生的热量。但是，电除尘效率不会因此提高，引风机电耗不会因此降低。 处于最大限度发挥低温省煤器的作用考虑，将低温省煤器在电除尘前后各布置一段，梯次降低锅炉排烟温度，既避免干灰污染（即保持电除尘前烟温高于硫酸露点温度），又最大限度降低机组供电煤耗（安装低温省煤器能降低发电煤耗2—3克）。 五、低温省煤器两种用途简介 1、如果环保要求烟囱必须干排烟气，则加热后的给水用来加热脱硫塔后的烟气（此种情况的低温省煤器相当于GGH的作用）； 2、从凝结水系统某个环节抽取凝结水（或并联或串联布置）到低温省煤器，加热后的凝结水再回到凝结水，此种方式会排挤部分低压抽汽，部分抵消锅炉