淺析低溫省煤器經(jīng)濟(jì)性及常見問題解決措施

董強(qiáng)

（內(nèi)蒙古大唐國際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 托克托 010206）

隨著我國工業(yè)行業(yè)的調(diào)整，節(jié)能環(huán)保成為了中國電力工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要方向。內(nèi)蒙古大唐國際托克托發(fā)電公司（以下簡稱為托電公司）作為國內(nèi)最大的火力發(fā)電基地，時(shí)刻秉承著“安全、節(jié)能、環(huán)保、高效”的發(fā)展口號(hào)，在公司各級領(lǐng)導(dǎo)的帶領(lǐng)下，在降低能耗、超低排放等方面狠下功夫。

托電公司3 號(hào)機(jī)組是600MW 亞臨界、濕冷汽輪發(fā)電機(jī)，于2004年7月14日投產(chǎn)，額定負(fù)荷下設(shè)計(jì)排煙溫度118℃，然而在機(jī)組正常運(yùn)行中排煙溫度大都在125～150℃之間，若長時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)行，排煙溫度甚至達(dá)到160℃，排放高溫?zé)煔獠粌H浪費(fèi)了大量熱能還嚴(yán)重影響了大氣環(huán)境。眾所周知，排煙溫度是影響排煙損失的主要因素，而排煙損失是鍋爐運(yùn)行中最重要的一項(xiàng)熱損失，一般約為5%～12%，占鍋爐熱損失的60%～70%，，一般情況下，排煙溫度每增加10℃，排煙損失增加0.6%～1%，相應(yīng)多耗煤1.2%～2.4%。針對機(jī)組的實(shí)際情況，公司領(lǐng)導(dǎo)利用3 號(hào)機(jī)組2014年大修的機(jī)會(huì)，增設(shè)了低溫省煤器裝置（低省是一種為了滿足煙氣深度冷卻、增效減排而設(shè)計(jì)開發(fā)的煙氣余熱回收裝置），希望能實(shí)現(xiàn)降低排煙溫度、節(jié)能降耗、降低環(huán)境污染的目的。

1 低溫省煤器對機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響

托電公司3 號(hào)爐低省共分兩級，在空預(yù)器出口和電除塵入口連接煙道上布置一級低溫省煤器，在電除塵出口煙道上布置二級低溫省煤器，煙氣流經(jīng)一級低溫省煤器、二級低溫省煤器、引風(fēng)機(jī)、脫硫裝置、煙囪，而后排入大氣。凝結(jié)水由軸封加熱器出口流經(jīng)二級低溫省煤器、一級低溫省煤器、進(jìn)入6 號(hào)低壓加熱器?？疹A(yù)器出口的煙氣與凝結(jié)水在一、二級低省內(nèi)進(jìn)行了對流換熱，降低了排煙溫度，同時(shí)提高了凝結(jié)水溫。

本文將從以下四方面具體分析應(yīng)用低溫省煤器后對機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響。

1.1 減小鍋爐排煙損失

加裝低省后，在100% 負(fù)荷情況下，鍋爐排煙溫度降低10～12℃；在75%負(fù)荷情況下，鍋爐排煙溫度降低8～10℃；在50%負(fù)荷情況下，鍋爐排煙溫度降低6～8℃。按照托電公司3 號(hào)機(jī)年負(fù)荷系數(shù)78.69%計(jì)算，排煙溫度平均降低約10℃左右，按照經(jīng)驗(yàn)值計(jì)算，排煙溫度變化量10℃，影響煤耗指標(biāo)1.7g/kWh，按照每天發(fā)電量11331.36MWh，每天約節(jié)省原煤19.2t，每年可節(jié)省原料費(fèi)用百萬元以上，從而提高了機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。

1.2 提高了凝結(jié)水溫度

加裝低省后6 號(hào)低加入口凝結(jié)水溫度變化凝結(jié)水溫略有上漲；在相同工況下，增設(shè)低省后7、8 段抽汽量變化較小，5、6 段抽汽減小，抽汽回到汽機(jī)內(nèi)做功，增大了發(fā)電量，減小了汽輪機(jī)熱耗，提高了凝結(jié)水溫，降低了煤量，從而提高了機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。

1.3 提高電除塵器的運(yùn)行除塵效率

增設(shè)低溫省煤器后，進(jìn)入電除塵器的煙氣溫度降低，除塵器的飛灰比電阻降低，從而提高電除塵器的運(yùn)行除塵效率，從而提高了機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。

1.4 減少脫硫工業(yè)噴水減溫的耗水量

增設(shè)低溫省煤器后，進(jìn)入脫硫塔的煙氣溫度降低，雖然仍高于脫硫絕熱飽和溫度，但降低的煙氣溫度仍可減少脫硫工業(yè)噴水減溫的耗水量，從而達(dá)到降低機(jī)組能耗指標(biāo)的目的。此外，脫硫塔入口煙溫降低，也有利于提高脫硫效率，從而提高了機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。

2 低溫省煤器常見問題及解決措施

近幾年，由于低溫省煤器良好的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，已逐步開始在火力發(fā)電廠中得到廣泛應(yīng)用。但是在生產(chǎn)實(shí)際中低省的增設(shè)還帶來了一系列的問題，就我廠3 號(hào)爐低省為例，對運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的問題及解決措施進(jìn)行分析。

2.1 低省的增設(shè)增大了引風(fēng)機(jī)電耗

每級低溫省煤器內(nèi)部都布置有橫、縱排列的H 型翹片管，并控制煙氣流速以便獲得更好的換熱效果，煙氣流經(jīng)每級低省都會(huì)有200Pa 左右的壓降，并隨著低省投入時(shí)間的積累，煙氣側(cè)腐蝕、積灰的加劇，壓降會(huì)逐漸增加，從而增大了引風(fēng)機(jī)電耗。廠商一般在一級低省設(shè)置有聲波吹灰器，二級低省無吹灰器，建議可以根據(jù)低省的堵灰周期、檢修周期、低省內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式增加聲波吹灰器數(shù)量；二級低省可以增設(shè)在線沖洗手段，在低省本體上布置沖洗口，在低省本體底部增設(shè)排水口，可保證低省長期、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；同時(shí)，建議每次停爐檢修都必須進(jìn)行低省內(nèi)部檢查，清理積灰。

2.2 低省內(nèi)部極易發(fā)生低溫腐蝕

低省內(nèi)煙氣與凝結(jié)水進(jìn)行對流換熱后排煙溫度進(jìn)一步降低，如果原煤中含硫量較大，煙氣中SO3含量相應(yīng)增加，酸的結(jié)露溫度會(huì)明顯升高，便會(huì)在低省內(nèi)發(fā)生低溫腐蝕現(xiàn)象。凝結(jié)水在受熱面管道內(nèi)壁的沖刷、煙氣側(cè)飛灰磨損的共同作用下，很容易造成腐蝕部位泄露，使得低省被迫退出運(yùn)行。由于低溫腐蝕現(xiàn)象還會(huì)加劇積灰程度，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成并列的兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)產(chǎn)生電流偏差，引發(fā)搶風(fēng)或失速現(xiàn)象，直接影響安全運(yùn)行。建議必須了解煤種、掌握入爐煤含硫量，同時(shí)根據(jù)脫硫塔入口SO2含量控制省煤器出口煙溫高于硫酸的結(jié)露點(diǎn)；嚴(yán)格控制低省進(jìn)口的凝結(jié)水溫度，凝結(jié)水溫度必須高于廠商提供的最低溫度，從而有效地防止低溫腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生；同時(shí)，在低省內(nèi)加裝導(dǎo)流板，調(diào)整好低省內(nèi)煙氣分布，避免形成煙氣走廊，控制飛灰顆粒大小，減小對低省內(nèi)部管道的磨損，從而達(dá)到安全、穩(wěn)定運(yùn)行的目的。

2.3 低省投入初期很容易造成汽前泵入口濾網(wǎng)堵塞

低省在每次投運(yùn)時(shí)，必須對本體及管道進(jìn)行認(rèn)真沖洗，以清除管道內(nèi)的雜物和銹垢，當(dāng)水質(zhì)合格后方可并入凝結(jié)水系統(tǒng)。由于低省管路布置長，內(nèi)部換熱翹片管多，有部分雜物或銹垢可能積存在管道死角，不能沖洗干凈，當(dāng)系統(tǒng)流量發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，部分雜物、銹垢會(huì)重新進(jìn)入凝結(jié)水系統(tǒng)，而后進(jìn)入汽前泵入口，附著在汽前泵入口濾網(wǎng)上，嚴(yán)重時(shí)將造成汽前泵入口流量低，從而發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，危害機(jī)組安全運(yùn)行。建議每次機(jī)組啟動(dòng)前都必須認(rèn)真執(zhí)行低省沖洗流程，加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)督，水質(zhì)合格后方可并入凝結(jié)水系統(tǒng)；機(jī)組運(yùn)行中加強(qiáng)汽前泵入口濾網(wǎng)差壓、汽前泵電流、流量監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)堵塞或有汽前泵汽蝕現(xiàn)象必須及時(shí)停運(yùn)，并清理濾網(wǎng)，避免引發(fā)機(jī)組異常。

2.4 低省泄露現(xiàn)象較為普遍

在機(jī)組正常運(yùn)行中，低省泄露現(xiàn)象發(fā)生的較為普遍，現(xiàn)階段并沒有較好的處理辦法，只能通過關(guān)閉泄露低省的水側(cè)進(jìn)、出水閥，隔離泄露組，待停機(jī)處理。低省泄露退出影響了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)，低省泄露還對電除塵有較大的影響，一級低省發(fā)生泄露使得灰濕度大，不僅影響電除塵極板的正常工作，還會(huì)在電除塵灰斗內(nèi)板結(jié)、堵灰、被迫停運(yùn)電場，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響除塵效果、除塵效率。建議在每組低省出口增設(shè)濕度儀，分對側(cè)安裝，同時(shí)定期維護(hù)、校驗(yàn)，便于在低省發(fā)生泄漏時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及早處理。投入低省時(shí)避免發(fā)生超壓現(xiàn)象導(dǎo)致管道泄露；每次停爐檢查低省內(nèi)管道磨損情況，及時(shí)更換磨損嚴(yán)重的管道。

近年來，低省的技術(shù)和型式也在不斷改進(jìn)和完善，安裝也根據(jù)具體位置情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，不局限于電除塵進(jìn)、出口煙道處，也并不只是提高凝結(jié)水溫度，例如，有個(gè)別機(jī)組將低省布置在引風(fēng)機(jī)與脫硫塔之間，低省設(shè)計(jì)一套單獨(dú)的閉式循環(huán)水系統(tǒng)，閉式水與煙氣進(jìn)行換熱后再加熱洗澡水或暖氣水，同樣取得了不錯(cuò)的效果；還有個(gè)別機(jī)組將低省回水管布置在風(fēng)機(jī)入口，用加熱后的水加熱風(fēng)機(jī)入口冷風(fēng)，在冬季寒冷地區(qū)應(yīng)用取得了滿意的效果。

3 結(jié)語

低省的使用對鍋爐、汽輪機(jī)的影響較顯著，給電力企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，低省的投入對電除塵提效、脫硫系統(tǒng)節(jié)能等方面也有很大幫助。然而，低省的不當(dāng)使用也會(huì)產(chǎn)生一定的問題，所以低省必須制定嚴(yán)格的使用和管理規(guī)定，并在日常生產(chǎn)中針對異常情況進(jìn)行具體分析。隨著低省在火電廠中的廣泛安裝和使用，技術(shù)上的不斷革新和改進(jìn)，必然能創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，為火電企業(yè)清潔、經(jīng)濟(jì)、高效發(fā)展助力揚(yáng)帆。