低溫省煤器改造及其控制策略

何浩民

摘 要：煙氣余熱利用裝置（低溫省煤器系統(tǒng)）通過煙氣換熱設(shè)備對煙氣進行冷卻，以降低煙氣溫度，同時余熱進行回收利用，以達到節(jié)能減排的功效。電廠增設(shè)的余熱利用回收裝置，安裝在鍋爐空預(yù)器出口與電除塵器入口煙道。通過煙氣換熱加熱汽機凝結(jié)水，提高機組綜合效率，同時將排煙溫度降低到105℃。低溫省煤器串并聯(lián)在#6低加和#8低加之間，由8號低加出水口和7號低加出水口引水至低溫省煤器系統(tǒng)，過煙氣換熱加熱后，水回至#6低加入口。

關(guān)鍵詞：低溫省煤器；節(jié)能減排；效率；排煙溫度；串并聯(lián)

引言

電廠采用哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司設(shè)計的超超臨界參數(shù)變壓運行直流鍋爐，采用П型布置、單爐膛、改進型低NOX分級送風(fēng)燃燒系統(tǒng)、墻式切園燃燒方式，爐膛采用內(nèi)螺紋管垂直上升膜式水冷壁、帶再循環(huán)泵的啟動系統(tǒng)、一次中間再熱。過熱蒸汽調(diào)溫方式以煤水比為主，同時設(shè)置三級噴水減溫器；再熱蒸汽主要采用尾部豎井分隔煙道調(diào)溫?fù)醢逭{(diào)溫，同時燃燒器的擺動對再熱蒸汽溫度也有一定的調(diào)節(jié)作用，在低溫再熱器入口管道上還設(shè)置有事故噴水減溫器。

目前機組運行排煙溫度過高，造成供電煤耗過高，同時浪費了大量可供回收利用的煙氣余熱。加裝低溫省煤器可以有效降低排煙溫度、回收煙氣余熱，不但降低供電煤耗，還能減少粉塵排放，具有良好的經(jīng)濟和社會效益。

1 低溫省煤器概述

低溫省煤器在熱力系統(tǒng)中的連接方式直接影響其經(jīng)濟效果和運行的安全、可靠性，簡單來說就是串聯(lián)、并聯(lián)方式。串聯(lián)方式是將低溫省煤器串聯(lián)于低壓加熱器之間，成為熱力系統(tǒng)的一個組成部分，起具有換熱效果好，排煙余熱利用程度高，經(jīng)濟效果好的優(yōu)點，但是會增加凝結(jié)水的阻力，同時如果出問題會直接影響機組的安全運行；并聯(lián)方式是將凝結(jié)水分流一部分去低溫省煤器，加熱后再與凝結(jié)水匯合，這樣就不會影響機組的安全運行，但是換熱效果一般。電廠采用的是串并聯(lián)的方式，也就是把低溫省煤器并聯(lián)安裝在#6低加和#8低加之間，在#6低加和#7低加之間原有的管路加上一個電動調(diào)節(jié)門，一般情況下電動門全關(guān)，讓凝結(jié)水走低溫省煤器，緊急情況下可以打開電動調(diào)門，保證機組安全運行。電廠改造AB兩側(cè)各兩個低溫省煤器，進口煙溫16支，出口煙溫16支，8號低加出口氣動調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)進水流量以控制出口煙溫，設(shè)置蒸汽吹灰防止堵灰。

2 控制策略

2.1 8號低加出口氣動調(diào)節(jié)閥

8號低加出口氣動調(diào)節(jié)閥用以調(diào)節(jié)8號低加出口的水量，通過8號低加出口水量的調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)換熱器出口煙氣的煙溫。使換熱器出口煙氣平均煙溫（16個換熱器出口煙溫取平均值），使換熱器出口平均煙溫維持在105℃（界面上可修改）左右。

該調(diào)節(jié)閥可設(shè)置手動/自動切換按鈕，當(dāng)調(diào)節(jié)閥處于手動位置時，閥門開度通過手動在DCS畫面上調(diào)節(jié)；當(dāng)處于自動位置時，閥門開度與換熱器出口平均煙溫信號進行PID控制器調(diào)節(jié)，換熱器出口平均煙溫維持在105℃（在界面上可修改）左右。

該閥門可參考如下邏輯控制：

過程變量：16個換熱器出口煙溫取平均值

設(shè)定值：溫度（105℃）（此溫度需在界面上可設(shè)置修改），建議溫度設(shè)定值為內(nèi)置值（105℃），設(shè)溫度設(shè)定偏置塊（±10℃）供畫面操作。

手動條件：

任一換熱器出口煙溫每室四個測點均為壞點（4室共16個測點）

8號低加出口氣動調(diào)節(jié)閥指令與反饋偏差大于20%

自動關(guān)（聯(lián)鎖關(guān)）：

7、8號低加跳閘

2.2 7號低加出口電動閘閥（10LCA80AA003）

用于調(diào)節(jié)7號低加出口的進水量。一般情況下，7號低加出口電動閘閥為全開。只有當(dāng)8號氣動調(diào)節(jié)閥全開時混合水溫度仍然高于設(shè)定值時，手動關(guān)小原凝結(jié)水管道電動閘閥（帶中停）。

開允許：

7號低加出口電動閘閥無故障

7號低加出口電動閘閥遠(yuǎn)控

自動關(guān)（聯(lián)鎖關(guān)）：

7、8號低加跳閘

2.3 凝結(jié)水管道旁路電動閘閥（10LCA40AA004）

一般情況下，該凝結(jié)水旁路電動閘閥的開度為全關(guān)。只有低負(fù)荷和煙氣溫度低時，該凝結(jié)水旁路電動閘閥手動打開使部分流量通過低溫省煤器，以控制低溫省煤器出口煙溫。

開允許：

凝結(jié)水管道旁路電動閘閥無故障

凝結(jié)水管道旁路電動閘閥遠(yuǎn)控

自動開（聯(lián)鎖開）：

7號低加出口電動閘閥關(guān)到位或回水管電動閘閥關(guān)到位

7、8號低加跳閘

3 改造效果

改造后投入運行，效果很明顯：

注：溫度都為均值，單位攝氏度

表中給出了300MW、400MW、500MW、600MW時的進、出口煙溫，進、出口水溫，改造后煙溫下降20℃，水溫上升10℃，改造效果良好。

4 結(jié)束語

電廠改造的煙氣余熱利用裝置（低溫省煤器系統(tǒng)）通過煙氣換熱設(shè)備對煙氣進行冷卻，以降低煙氣溫度，同時余熱進行回收利用，通過煙氣換熱加熱汽機凝結(jié)水，提高機組綜合效率，同時將排煙溫度降低到105℃，降低了煤耗1-2g/kw·h，達到了節(jié)能減排的功效。