350 MW供熱機組的低溫省煤器經(jīng)濟性分析

劉利，朱鵬達，譚銳

(國電科學技術(shù)研究院，江蘇南京 210046)

350 MW供熱機組的低溫省煤器經(jīng)濟性分析

劉利，朱鵬達，譚銳

(國電科學技術(shù)研究院，江蘇南京 210046)

對某350MW供熱機組進行低溫省煤器改造，在空預器與除塵器之間加裝低溫省煤器，在冬季供暖時，利用煙氣余熱加熱熱網(wǎng)回水;夏季純凝工況下，利用余熱加熱凝結(jié)水，排擠汽輪機抽汽，并對改造結(jié)果進行了經(jīng)濟性分析。

供熱機組;低溫省煤器;余熱

0 引言

低溫省煤器通過吸收鍋爐低溫煙氣的余熱，加熱凝結(jié)水，排擠汽輪機抽汽，使得排擠的抽汽在汽輪機中多做功，提高機組經(jīng)濟性。同時，在空預器和靜電除塵器間加裝低溫省煤器后，排煙溫度被降低，煙氣量大幅減少，靜電除塵器比集塵面積相對被提高，煙氣中飛灰比電阻相對被降低，原有靜電除塵器不作任何調(diào)整，只是通過增設低低溫省煤器后降低靜電除塵器入口煙氣參數(shù)來達到提高除塵器效率的目的，節(jié)省了脫硫系統(tǒng)用水。

對于低溫省煤器改造后經(jīng)濟性已有了大量的研究。金文成［1］、康曉妮［2］分析了在除塵器前加裝低溫省煤器，水側(cè)與低加系統(tǒng)并聯(lián)運行的機組經(jīng)濟性。林俊光［3］、王巖［4］對比研究了不同低溫省煤器位置布置和水側(cè)聯(lián)結(jié)方式下的機組經(jīng)濟性。馬晨輝［5］對1000MW機組的低溫省煤器改造進行了可行性分析。徐順喜［6］對1000MW機組低溫省煤器改造進行了經(jīng)濟性分析，同時提出利用部分低溫省煤器吸收的熱量輸送至暖風器用，減少暖風器抽汽。趙雁翎［7］對低溫省煤器、低低溫除塵和MGGH的綜合設置進行了研究，認為兩級低溫省煤器分段布置的方案，其經(jīng)濟性最佳。安恩科［8］研究認為加裝低溫省煤器對汽輪機相對內(nèi)效率的影響可以忽略不計。但對于供熱機組的低溫省煤器改造缺少研究，本文對供熱機組的低溫省煤器系統(tǒng)進行了試驗研究。

1 設計方案

低溫省煤器總體布置采用四煙道錯列管排逆流布置，在鍋爐空預器和靜電除塵器之間，低低溫省煤器能把煙氣溫度從145℃降至95℃。

冬季采暖時，換熱介質(zhì)采用熱網(wǎng)水，非采暖季換熱介質(zhì)采用凝結(jié)水。機組冬季采暖期，換熱器吸熱介質(zhì)取自熱網(wǎng)循環(huán)泵出口熱網(wǎng)循環(huán)水母管，經(jīng)升壓泵送至低低溫省煤器升溫后回至熱網(wǎng)加熱器出口熱網(wǎng)循環(huán)水母管，與熱網(wǎng)加熱器并聯(lián)，換熱器水側(cè)為開式運行，膨脹水箱出口閥關(guān)閉。此時與凝結(jié)水換熱器連接的切換閥關(guān)閉。升壓泵出口設置調(diào)節(jié)門，根據(jù)鍋爐負荷工況調(diào)節(jié)抽取熱網(wǎng)水的水量，調(diào)整供低低溫省煤器加熱后熱網(wǎng)水溫度。低低溫省煤器出口設置再循環(huán)系統(tǒng)，當換熱器入口水溫低時，可通過再循環(huán)來提高換熱器入口水溫，保證一定的換熱器冷端溫度。

機組夏季運行時，煙氣換熱系統(tǒng)與熱網(wǎng)水聯(lián)絡閥關(guān)閉，與凝結(jié)水換熱器聯(lián)絡閥開啟，低低溫省煤器水側(cè)為閉式運行，膨脹水箱出口閥打開，起到平衡水循環(huán)和穩(wěn)壓的作用，膨脹水箱補水采用化學來軟化水。低低溫省煤器水側(cè)軟化水在低低溫省煤器處吸熱，再通過水-水板式換熱器加熱汽機凝結(jié)水。為防止管束壁溫過低造成嚴重的低溫腐蝕，系統(tǒng)設置有熱水再循環(huán)。凝結(jié)水抽取點后設置升壓泵，回水設置調(diào)節(jié)閥，根據(jù)機組運行負荷變化調(diào)整抽取的凝結(jié)水量。

低溫省煤器采用雙H型翅片擴展受熱面結(jié)構(gòu)型式，傳熱元件采用09 CrCuSb(ND鋼)+20G。H型翅片有著換熱系數(shù)高，有優(yōu)異的防磨性能，不易積灰，阻力小等優(yōu)點。純凝工況下，采用板式換熱器實現(xiàn)熱媒水與凝結(jié)水之間的換熱，不需要將凝結(jié)水輸送至低溫時省煤器側(cè)。

該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:夏季運行時，凝結(jié)水側(cè)壓損較小，僅運行一個小流量水泵即可滿足需求，從而可以繼續(xù)保持凝結(jié)水泵的深度變頻;利用板式換熱器進行冷熱水的熱量交換，讓熱媒水側(cè)形成一個封閉的系統(tǒng)，防止凝結(jié)水受到熱媒水污染;便于冬季運行時切換至低溫省煤器加熱熱網(wǎng)回水。

2 設計參數(shù)

350MW機組低溫時省煤器設計參數(shù)見表1。

表1 設計參數(shù)

3 節(jié)能分析

(1)采用低低溫省煤器后，單臺機組在冬季供熱時最大可回收煙氣余熱12.4MW(44.64GJ/h)。

(2)在機組冬季供熱期間，在供熱采暖負荷達到機組原有最大采暖供熱能力前，回收的煙氣余熱可減少機組的采暖抽氣，達到節(jié)煤目的，采暖期1臺機組可節(jié)約標煤4752t。在機組非采暖期，煙氣余熱回收至凝結(jié)水系統(tǒng)，可減少抽氣量，按非采暖期平均工況(50%THA)計算，非采暖期1臺機組可節(jié)約標煤2521t，全年1臺機組共可節(jié)約標煤7273t。

(3)設置低低溫省煤器，可將煙氣溫度降至95℃進入煙氣脫硫塔，比煙氣直接進入脫硫塔節(jié)省大量脫硫塔噴水量，采用低溫省煤器后2臺機組每年可節(jié)約水量約40萬t。

(4)燃煤電廠主要排放污染物為CO2和SO2，增加低低溫省煤器后每年單臺機組節(jié)約標煤耗量7273t，大大降低了CO2和SO2等污染物的排放量，具有很好的社會效益和經(jīng)濟效益。

4 結(jié)語

供熱機組通過低溫省煤器改造后，排煙溫度降至95℃，冬季供暖時，將煙氣余熱加熱熱網(wǎng)回水，排擠四段抽汽，夏季純凝運行時，煙氣余熱加熱凝結(jié)水，最大程度的利用了煙氣余熱，提高機組經(jīng)濟性。

［1］金文成，陳廷章，徐杰.2×315MW機組低溫省煤器的改造方案研究［J］.河南化工，2013，30(7):15-19.

［2］康曉妮，馬文舉，馬濤，等.320MW機組鍋爐加裝低溫省煤器的經(jīng)濟性研究［J］.熱力發(fā)電，2012，41(5):8-11.

［3］林俊光，羅鐘高，崔云素，等.200MW機組增設低溫省煤器的優(yōu)化設計［J］.浙江電力2011(6):28-31.

［4］王巖.660MW超超臨界機組低溫省煤器配置方案研究［J］.應用能源技術(shù)，2013(7):28-34.

［5］馬晨輝，沈翔宇.1000MW機組低溫省煤器改造可行性分析［C］.全國火電600MW級機組能效對標及競賽第十七屆年會論文集.蕪湖:2013.

［6］徐順喜，吳志祥.1000MW機組低溫省煤器項目的技術(shù)經(jīng)濟性分析［J］.上海電力學院學報，2014，30(1):94-100.

［7］趙雁翔，畢雪峰.1000MW級純凝機組低溫省煤器與低低溫電除塵、MGGH綜合設置研究［C］.超超臨界機組技術(shù)交流2013年會，天津:2013.

［8］安恩科，馬健越.加裝低壓省煤器對汽輪機相對內(nèi)效率的影響［J］.同濟大學學報(自然科學版)2010，38(10):1492-1496.

Research on the low-temperature of the co-generation unit

The design for a 350MW co-generation unit added the low-temperature economizer was carried out.The low-temperature economizer was laid between the air preheater and the dust remover.During the heating period in winter，the waste heat of the flue gas was used to heat the backwater of the heating network.During the condensing condition，the condensate water was heated by the waste heat.The extraction steam was reduced.The economy analyse was conducted by the thermal test.

co-generation unit;low-temperature economizer;waste heat

TK223.3

:B

:1674-8069(2017)01-059-02

2016-08-10;

:2016-09-21

劉利(1985-)，男，工程師，主要從事汽輪機熱力系統(tǒng)試驗與節(jié)能研究。E-mail:liuil85@163.com