摘要：我司2×135MW机组，锅炉设计燃烧无烟煤，为响应国家节能减排号召和“可持续发展”政策要求，于2015年12月-2016年1月分别实施了2台机组烟气余热回收利用改造，技术改造后明显提升了机组运行经济性和环保性。
关键词：锅炉；节能环保；低温省煤器
1概述
我司两台135MW机组，锅炉为上海锅炉厂生产的SG-440/13.7-M782型超高压自然循环汽包锅炉，采用单进单出钢球磨、中间仓储式热风送粉系统。
2012年1～2月#1、#2锅炉进行了无烟煤改燃烟煤改造，锅炉改造后燃烧烟煤，锅炉结焦及制粉系统安全均可控，锅炉主蒸汽温度、再热蒸汽温度、飞灰含碳量均能满足设计要求，但排烟温度高达175℃-180℃，锅炉总体经济性和电除尘效率均受到影响。
2低温省煤器改造背景
2.1煤质改变
改造前后煤质对比，干燥无灰基挥发分由6.99%提高到了39.65%以上，挥发分提高后煤粉着火大幅度提前使煤粉燃尽率提高，飞灰含碳量降至2%以下，使得炉膛断面热负荷提高，但因锅炉是按照无烟煤设计，过热器、再热器及省煤器等水平、尾部受热面的换热面积，已无法满足炉膛断面热负荷提高后的吸热需要，使得锅炉烟气中的热量得不到有效利用，加剧了排烟温度的升高。
2.2锅炉改造
2014年#1、#2锅炉实施了低氮燃烧器、乏气送粉及脱硝改造。根据SNCR+SCR耦合脱硝设计，需要将SCR反应器设置在三楼与四楼管式空预器之间。因三楼和四楼空预器之间间距仅为1.5米，无法满足SCR反应器布置需要，故将三、四楼空预器高度均由4.6米缩短为3米，使三、四楼空预器换热面积减少了34.78%，从而使排烟温度进一步升高。#1、#2锅炉A修改造前2013～2014年平均排烟温度为167℃，统计2014年A修改造后至2015年10月，平均排烟温度约为175-180℃。
2.3除尘效率
除尘器出口烟尘浓度为76.21mg/m3，炉后湿法脱硫后烟尘排放可达到27.53mg/m3，但比较接近30mg/m3的上限，一旦煤种稍有变化或除尘脱硫设备异常即可能致烟尘排放浓度超标。
3低温省煤器改造
3.1低温省煤器优点
低温省煤器在电厂节能减排方面具有以下独到的优点：①大幅度降低排烟温度，获得显著的节能经济效益。可降低排烟温度30～50℃，甚至更多。②大大降低脱硫系统的水耗。加装低温省煤器后，由于大幅降低了排烟温度，可大大减少脱硫系统的喷水降温喷水量，实现脱硫系统的深度节能。③具有良好的煤种和季节适应性，低温省煤器出口烟温可以根据不同季节和煤质（主要是含硫量）进行灵活调节，以实现节能和防腐蚀的综合要求。而且具有良好的负荷适应性。④把锅炉的余热利用与汽轮机的低加系统巧妙地结合起来，代替部分低压加热器的作用，在发电量不变的情况下，可节约机组的能耗。
3.2低温省煤器加装方案
低温省煤器现场组装放置于新建钢结构7.700米层，位于空预器出口、电除尘器前的垂直烟道上，低温省煤器为翅片管式，共8个模块，分成两组，每组四个模块，上下各两个，材质为ND钢（09CrCuSb）。175℃的烟气垂直流经低温省煤器，温度降至100℃左右，流经低温省煤器后被加热升温的凝结水再返回汽轮机低压加热器系统。换热器本体设置了声波吹灰器，进行在线清灰。同步增加除尘器灰斗蒸汽加热系统。
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3.3工艺流程
从#7低加出口接出的部分主凝结水通过调节阀调节控制与6#低加出口的一次风换热管上的凝结水混合至70℃，通过室外管线、升压泵，分成两路分别进入两组低温省煤器，与烟气逆流换热。通过两组低温省煤器，凝结水由70℃升高至125℃混合，再经由室外管线回到汽机房5#低加出口处，与主凝结水汇合。
4效益分析
4.1经济性
我司于2015年11月23日开始实施#1、#2机组锅炉低温省煤器改造，#2机组于2015年12月28日完成改造投入运行，#1机组于2016年1月日完成改造投入运行，锅炉排烟温度降至95℃，节能效果显著。各项经济指标以负荷90MW运行数据作为依据统计对比如下：
4.1.1排烟温度影响
锅炉改造后排烟温度可下降84℃左右，由于考虑汽机经济性及低省防腐要求（确保金属温度高于70℃），尽量减少从#6低加进口取水，排烟温度控制在95℃左右，与设计温度下降值持平。发电煤耗约下降3.3g/kwh。
4.1.2厂用电率影响
低省投运后，厂用电可节省5600Kw.h，折算厂用电率可下降0.25%，降低发电煤耗约0.87g/kwh。
4.1.3对汽机影响
低低温省煤器改造主要影响汽机功率、效率，通过排挤五抽抽汽，使汽机做功能力增加，但整体效率下降。
4.1.4对脱硫系统影响
由于脱硫塔入口烟温下降，脱硫烟气带走水汽将减少，目前估算约在15t/h，每天可节省费用1800元/天。
综合上述：本次低温省煤器改造后发电煤耗约下降3.2g/kwh，厂用电率将下降0.25%，供电煤耗约下降4g/kwh。实际降耗指标，还需进行具体性能试验后才能得出。
4.2环保效益
我厂#1、#2机组执行新的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）后，而机组环保设备在燃烧现有煤种下，烟囱出口烟尘的排放浓度能够满足≯30mg/Nm3的排放要求。当在静电除尘器前加装低温省煤器后，可大幅降低进入除尘器的烟气温度和体积流量，使比集尘面积增大，除尘器的收尘效果提高，同时电除尘入口温度降低，飞灰比电阻将大幅下降，高频柜的工作效率也将增加，大大提高电除尘器的收尘效率从而降低烟尘的排放浓度。由170℃下降至100℃左右，本次增设低温省煤器后，除尘器除尘效率≮99.8%，为机组达到新的排放标准提供了更有力的保障。
5低温省煤器投运后带来的问题
5.1烟气不均匀，导致各电场入口温度不一致，每台高频电源柜除尘效率不一致，使得各电场参数不一致，给运行人员调整带来不便。
5.2由于新增低温省煤器为垂直布置，内部易积灰，造成出入口差压增大，机组负荷高时出入口差压可能超过设计值，并造成引风机电流增大。
5.3由于烟气温度大幅降低，离心式引风机叶轮更易挂灰，严重时造成引风机振动。
5.4经过低温省煤器后的烟气温度已接近酸露点温度，烟道、除尘器、引风机、增压风机均存在腐蚀风险。
5.5低温省煤器安装后增加了机组的检修维护量及机组事故率。
参考文献：
[1]招标改造技术规范书，改造设计图纸，华润电力（兴宁）有限公司运行规程
作者简介：
杨欣明，1976年生，锅炉工程师，毕业于昆明理工大学，从事大型电站锅炉检修、维护、技改工作20年，现就职于华润电力（六枝）有限公司技术支持部，职务锅炉高级工程师。
论文作者:杨欣明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
标签：省煤器论文; 低温论文; 锅炉论文; 温度论文; 机组论文; 烟气论文; 排烟论文; 《电力设备》2017年第31期论文;