摘要：随着我国国民经济的发展，对能源的需求量越来越大，因此矿石能源的开采规模逐渐扩大。我国很多的城市用电，大多是以电站的煤炭燃烧为前提，其发电运用的设备主要是锅炉。通常电站锅炉的排烟温度保持在100℃~140℃，就会相应的引起锅炉热量的流失损耗。数据显示，大型的电站锅炉出现余热损失量能达到锅炉运行期间产生热量的十分之一。因此，电站锅炉设备的余热充分利用及尾部受热面的充分利用也是目前电站运营节能增效的重点问题。这篇文章就主要对这个问题进行探讨并提出一定解决思路。
关键词：电站锅炉；尾部受热面；综合优化；余热利用
前言
结合我国当前电站的推广程度来看，电站的发电机组逐渐成为社会各行业用电的不可或缺的发电装置，为全社会创造巨大电量，为国民经济高效发展提供了重要的动力支持。考虑到电站锅炉余热的损失，电站中最适用的优化措施就是在锅炉空气预热器出口的尾端烟气通道内配置相应的“低温省煤器”，换言之就是换热器。电站锅炉余热充分优化利用的计划，就是在现存的锅炉内部常用的回转式空气预热器后，再增设一个前置式空气预热器，目的是为了降温之后，加快空气遇冷凝结，呈水滴状，避免空气预热期间换热温差，完成高效的节能减排工作。
1 电站锅炉余热的优化利用
1.1 常规电站锅炉余热利用系统存在的问题
电站锅炉一经启动就会产生热量，一部分热量能转化成能量，供以设备运行，还有一部分则是在设备运作期间流失。一般的大型电站锅炉余热利用装置，都存在两点不足，一是电站锅炉余热利用装置中，并未对燃料的废弃烟气进行净化处理，就从空气预热器出口随意排放，也就出现了烟味浓厚、环境破坏严重、水温受影响、节能性差等情况。二是对电站锅炉其中设置的空气预热器出口处考虑不周。流经锅炉空气预热器的温度显然要低于锅炉正常运行能适应的温度，就使得空气预热器传热情况差，热量消失快，烟味浓厚。
1.2 新研发电站锅炉余热充分利用的优化装置
新研发的电站锅炉余热利用的全方位优化系统，目的是在锅炉的空气预热器前部配置相应的低温空气预热器，并在两空气预热器之间设立低温省煤器，确保在省煤器的影响下，烟气能快速的凝结成水，缩短高级汽轮机的工作期限，切实提升汽轮机组的运行效率。并且，电站锅炉余热充分利用的优化装置，能够根据机器，来掌握锅炉内部两级空气加热系统中空气的吸热指数，充分提升低温省煤器入口端烟气的温度，减少更高压力级别的回热抽汽，进一步强化电站运行效率，节能效果良好。并且，新研发的电站锅炉余热充分利用的全方位优化系统，能够将烟气逐步加热成空气，尽可能的减小烟气与空气间的换热温差指数，缓解空气预热器的传热消耗。在满足低温省煤器吸收烟气释放热量的基础上，新型余热利用优化装置与一般的余热利用系统，在热学和经济学方面比较来说，有着显著的优势。
2 电站锅炉尾部受热面的综合优化
受热面通常是锅炉运行系统中的关键环节，目的是能够进行热能转换，把燃料释放的热量加以转换，进而实现锅炉的热作用。因省煤器和空气预热器处于烟道后端，因此也叫尾部受热面。尾部受热面的作用就是为了控制给水和送风的温度，并且要缓解排烟温度，尾部受热面的运行状态直接关系着锅炉的运行情况。因其所处位置及作用范围有一定独特性，因此在设计时要从锅炉的结构组成要素及运行状态等方面统一分析，调节尾部受热面设计，减少锅炉能源损失，提高锅炉运行水平。
现世界各国普遍面临的情况都是一次性能源匮乏、能源价格不断上涨，环保问题日趋严峻，我国现今非常注重“节能减排”技术在工业生产中的应用。所以，电站锅炉尾部烟气余热的统一利用也备受关注，电站锅炉尾部的热量消耗也是要注意的一点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电站锅炉尾部余热的充分利用，通常是以热力学为前提，结合热功转换的理论，综合分析设施的性能质量，以探讨热功转换和大力提高热力能量的利用率为重点的“等效焓降法”。等效焓降法可以加强发电功率，使得汽轮机效率有所提升。在新型余热利用的优化系统中，综合性、全局性的对锅炉尾部余热受热面展开分析，将锅炉尾部的排放烟气、外部空气和水滴三者形成一种协调配合的关系，确保锅炉尾部能够综合运用其烟气热量，切实提高资源利用率。
3.烟气余热回收难点及措施
3.1低温腐蚀及措施
在锅炉尾部受热面设计方面，要全面考虑到对低温腐蚀的预防和应对，要进一步提高空气预热器端口附近的空气温度，缓解低温腐蚀的情况。还能掌握炉膛燃烧情况，提高炉膛中的温度，降低过量空气系数，进而减少氧化硫物物质的生产量，减少尾部受热面的腐蚀程度。并且，还能利用改变管式空预器管子的设立方式来缓解低温腐蚀情况，若是将空预器的管子进行横放，就能降低管壁与烟气的温度差，腐蚀情况能进一步解决。
3.2换热管的积灰问题
因当前在锅炉材质中具有含氟聚合物的新材料—PTFE，该材料既有足够的自清洁作用，也具备了足够的抗粘性优势，烟灰在经过该处时，不易粘连，这样一来，就缩短了检修时间。并且，若是能对锅炉的入风温度有所提高，就能使得空预器管壁的温度进一步下降，还能在一定程度上避免结露情况的出现。并且在当前的发展过程中，换热管积灰的状况始终是制约电厂进步的一个关键要素。对于该情况，传统的电厂都是把烟速调到适当的频率，并确保各种换热管保持相应的距离，在结合吹灰装置加以操作处理。在利用了含有氟聚合物的新型材料以后，尽可能的减少积灰量。
4 余热优化利用的实际应用
在冬季时节，我国北方地区最低温度达到了-30℃，所以，电站锅炉余热充分利用和尾部受热面充分利用尤其关键。
在锅炉启动之后，因外界环境的气候温度较低、空气寒冷，就使得锅炉预热系统在解决冷空气时，导致预热器的堵塞和腐蚀，从而限制机器的正常运作，对设备的安全运行产生极大影响，从而缩减锅炉设备的使用周期。为了改善冬季气温较低的情况，北方的电站锅炉通常要设立暖风机等各种机组设施，既能确保在气候温度低的环境下，结合相应的可利用的空气还能满足预热器的使用要求，还能延长机组的使用周期，保证设施安全，完善余热利用系统。确保空气保持在稳定的温度区间内，实现节能效果，提高工作效率。
省煤器和空气预热器都设置在锅炉烟道后端的受热面，目的就在于为充分利用锅炉烟气余热，实现节能减耗的功能，减少锅炉排烟热的消耗，提高锅炉整体运行效率。因省煤器和空气预热器处于独特的位置，因此其运行情况受多方面影响。为了缓解尾部受热面的损耗、积灰及低温腐蚀情况的出现，要结合锅炉的具体情况，深入分析，优化设计，尽可能的维持尾部受热面的安全运行，切实保障锅炉运行的安全可靠性。
5 结束语
“低耗节能、充分利用”是当前环境下我国推崇绿色资源科学利用的政策。所以，怎样在如今机组水平运行稳定的情况下，深入加强机组工作的效率水平和减少煤耗，对全国范围内的电力工业领域推行节能减排工作影响深远。新型电站锅炉余热的充分利用和尾部受热面的充分利用计划的落实，既会缓解热量在空气预热器中的消耗，低温腐蚀情况也会有一定程度的抑制，还能提升锅炉的能量利用率、减少电厂煤炭的消耗量，切实提高电厂的经济环境效益。
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论文作者:刘阳1,袁圆2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/21
标签：锅炉论文; 余热论文; 电站论文; 预热器论文; 尾部论文; 空气论文; 省煤器论文; 《电力设备》2018年第13期论文;