低低温省煤器烟气工艺系统图
燃机电厂低压省煤器再循环系统智能一键启停功能设计与应用
燃机电厂低压省煤器再循环系统智能一键启停功能设计与应用摘要：低压省煤器再循环系统作为汽轮机重要的系统之一，为机组的安全可靠运行提供重要的保障。
在目前自动化水平越来越高的要求下，电厂APS系统的应用被大家广泛注意，其中分系统系统的一键启停功能是APS中的重要组态部分。
如何能够在不需要人工干预的情况下，在机组启动时通过低压省煤器再循环系统运行为机组建立良好的保障是值得我们研究的问题。
本文主要介绍了基于艾默生OVATION 3.5.1控制系统的基础上，通过顺序控制的逻辑设计，对低压省煤器再循环系统一键启停的实施方案，描述了机组在各个状态下低压省煤器再循环系统一键启停的步序和原理，实现低压省煤器再循环系统一键启停的目标。
关键词：低压省煤器再循环系统；一键启停；顺序控制一、低压省煤器再循环系统概述省煤器再循环门的作用是在锅炉启动或停止过程中，中断给水时开启再循环门，利用汽包与省煤器工质比重差来形成自然循环，连续补充省煤器的水量，保护省煤器的安全运行，因为在启动和停炉期间是间断进水的，当不进水时，省煤器中的水是不流动的，在高温烟气的作用下，水会不断蒸发或全部蒸发干，此时管外是高温烟气，管内又无水冷却，则省煤器管会过热而损坏，低省再循环系统就是为了保护锅炉的安全运行的重要系统。
广东粤电新会发电公司机组低省再循环系统配置两台100%容量的低省再循环泵组。
每套低省再循环泵组由一台再循环泵、一台低省再循环泵电机、一台低省再循环进口电动门、管道、阀门及仪表组成。
低压省煤器再循环热工控制设计有系统程序控制，包含了开关量和模拟量的控制，由一套系统顺控、两套单元顺控和一套模拟量调节回路组成。
低省再循环系统顺控控制两套设备，每套低省再循环泵单元顺控各控制2台设备。
低省再循环系统程序控制采用了先进的控制理念和智能构件，设备的电气联锁和热工联锁应用了“缺省自动智能联锁”模块，模拟量自动调节回路采用“三态式切换”和“超驰纠偏”智能构件，在智能构件的支持下，低省再循环系统程序控制能够实现“一键启停”。
新型热管低温省煤器的开发应用
新型热管低温省煤器的开发应用谢庆亮（福建龙净环保股份有限公司，福建 龙岩 364000）摘要：燃煤电厂常规管壳式低温省煤器已有大量应用，但其磨损泄漏对机组的安全稳定运行和污染物排放都造成了很大的影响，市场上亟需一种可实现无冷却水泄漏的换热器升级改造方案。
本文从热管式低温省煤器的技术原理出发，分析了其替代原有低温省煤器的技术手段的可行性，并以某660MW机组应用新型热管低温省煤器为例进行了介绍。
运行效果表明，热管低温省煤器是一种可靠的低温省煤器升级改造技术，为其他燃煤电厂烟气余热利用装置的安全运行升级改造提供了借鉴。
关键词：燃煤电厂；低温省煤器；热管；冷却水泄漏中图分类号：X701 文献标志码：A 文章编号：1006-5377（2021）04-0054-05近十年来，燃煤电厂锅炉空预器后的低温省煤器作为一项节能设备，已得到广泛的推广应用。
通过低温省煤器将空预器后的烟温从120℃～150℃降低至90℃左右，可降低烟气中粉尘的比电阻值，稳定提高电除尘器的除尘效率[1]，协同脱除烟气中的SO3、Hg等污染物并回收烟气余热，降低机组煤耗。
现有的低温省煤器基本都是管壳式翅片管结构，烟气走壳侧，冷却水走管侧，近十年来的应用实践暴露了两个突出问题：（1）在低温省煤器主要组成设备中，作为核心换热元件的换热管束及翅片，在除尘器前的高浓度粉尘环境下被连续冲刷，换热元件的磨损无法避免，造成换热元件的使用寿命短，虽然采取了多种强化防磨措施，但仍无法从根本上解决磨损问题。
（2）管壳式低温省煤器所有管内的冷却水都是相通的，且冷却水系统多为开式循环系统，一旦某根管因为磨损损坏，管内大量冷却水将源源不断向烟气中泄漏，造成低温省煤器积灰堵塞，严重影响机组的安全运行。
通过调研发现，目前行业内布置于电除尘器前的传统低温省煤器出现泄漏的周期为2～3年。
低温省煤器换热管束泄漏会引发诸多问题：1）换热器堵灰及电除尘器灰斗输灰不畅会影响机组的安全运行；2）换热器局部或全部模块退出运行会导致降温幅度不足，节煤效果大打折扣，电除尘器的除尘效率下降，除尘器后的环保设备的工作环境恶化，影响超低排放效果；3）烟气阻力增大，引风机电耗增加，甚至会导致风机失速[2]。
低低温电除尘介绍
热回收器
再加热器
入口烟气温度
℃
119
48
出口烟气温度
℃
85.6
80
烟气量
m³N/h
516223
3252207
交换热量
KJ/h
23748241
141979145
压损
Pa
420
845
入口烟气流速
mN/s
3
4.5
传热面积
㎡
56350
32367
热媒循环流量
t/h
222
1330
进口热媒温度
℃
70
96.3
粉尘( dry O2 6%)
注：业绩-1是常陆那珂电厂，它的壳体、灰斗及烟气入口/出口烟道的材质是客户指定使用S-TEN材质。
15
一、低低温电除尘系统介绍
系统
设备构成
特长
(引风机) 低低温除
尘系统 －环保型 (空预器) (热回收器) (电除尘器) (脱硫塔)
(再加热器)
(烟囱)
・ 采用不产生烟气泄漏的无泄漏式烟
气换热器，应对严格的烟气排放标准 ・ 电除尘器效率提高 ・ 脱硫补给水量的减少 ･ 无需担心热回收器的腐蚀、堵塞 ･ 无需烟囱防腐，消除石膏雨
四、燃机标准技术路线选择 —使用低低温电除尘
例：新日铁住金鹿岛电厂低低温电除尘技术应用情况
鹿岛电厂只有一台低低温电除尘器，为双室三电场布置。
处理烟气量
低低温电除尘器入口 粉尘浓度
低低温电除尘器出口 粉尘浓度
除尘效率
烟囱出口粉尘浓度
设计值
实测值
1485800Nm3/h
13130mg/Nm3 13000mg/Nm3
低温省煤器
低温省煤器概述
• 为防止低温省煤器受热面大量积灰影响传 热效器，吹灰汽源取自锅炉低温再热器出 口联箱果，在低温煤器进口烟道安装了六 组蒸汽吹灰。
二.低温省煤器的启动
• 1.启动前的检查 • 1)检查低温省煤器检修工作结束，工作票收回，现场清洁
无杂物。 • 2)检查低温省煤器的管道保温完整，人孔门封闭严密，各
三.低温省煤器的投运
• 1.检查增压水泵放空气门见水后关闭，低温 省煤器水质合格后关闭增压水泵出口手动 门。
• 2.启动增压水泵，缓慢开启泵出口手动门及 再循环调整门。
低温省煤器的投运
• 低温省煤器出口水温在110℃以上时，开启 低温省煤器回水电动总门，投低温省煤器 再循环自动及回水调整门自动，检查各调 整门动作正常，低温省煤器出口烟温不低 于120℃.
低温省煤器运行监视调整
• 2.低温省煤器出口调整门与再循环调整门是 差动控制，当泵出口母管水温高于设定值 时，可关小再循环调整门，同时开大出口 调整门；当泵出口母管水温低于设定值时 可开大再循环调整门，同时关小出口调整 门。
低温省煤器运行监视调整
• 3.一台增压水泵在运行时，低温省煤器再循 环调整门的指令低限为20%，当自动控制 回路切手动且两台增压水泵全停后，低温 省煤器再循环调整门方可全关。
四.低温省煤器投运时危险点分析
• 1.上水时应注意上水温度及上水速度，管壁 与水温差应小于55℃。
• 2 .上水时应注意检查系统有无泄漏，否则 应立即停止上水联系检修处理。
低温省煤器投运时危险点分析
• 3.升压时速度不宜过快，避免产生过大的热 应力损坏低温省煤器，升压过程中应严密 监视低温省煤器水量变化，维持正常水量。
低温省煤器
余热利用装置一 低温省煤器述• 我公司低温省煤器布置在引风机之后、脱 硫吸收塔之前的水平烟道内，采用H型翅片 管，备注：（用H型翅片式省煤器代替光管 省煤器，可以有效增加换热面积，增大烟 气流通截面，降低烟速，减少磨损。有的 设计中将省煤器的弯头全部置于烟道之外， 完全排除了省煤器弯头的磨损问题。
低温省煤器检修改造施工方案
5
逆止阀
DN150PN6.4
台
2
中国
哈尔滨电站阀门、江南阀门、上海电站阀门、开封高压阀门厂
水泵出口
6
电动闸阀
DN150
PN6.4
台
2
中国
哈尔滨电站阀门、江南阀门、上海电站阀门、开封高压阀门厂
水泵出口
7
电动闸阀执行机构
DN150PN6.4
台
2
中国
常州施耐德、温州瑞基、上海澳托克
水泵出口
四
清扫及排污系统
凝结水系统采用串联系统。
本工程锅炉烟气余热回收装置利用烟气余热加热汽机凝结水，同时将排烟温度从130℃降低到100℃左右，提高机组综合效率，烟气余热换热装置换热器面积的设计余量不低于5%。
锅炉原烟气的流经顺序为锅炉---空气预热器---锅炉烟气余热回收装置---静电除尘器---吸风机---脱硫吸收塔---烟囱，烟气被冷却放出的热量用来加热汽机凝结水。锅炉烟气余热回收装置的换热形式为气-水换热器，布置在除尘器前水平烟道。
1
排污管道(含支吊架)
套
1
中国
江苏海德
2
排污阀
DN200PN1.6
个
6
中国
哈尔滨电站阀门、江南阀门、上海电站阀门、开封高压阀门厂
冲洗水排污
3
高压清洗机
套
1
中国
江苏海德
五
换热器吹灰器（声波吹灰器）
1
吹灰器
声波吹灰器
台
12
中国
北京科晋尔、江苏声学、GE
2
吹灰控制柜
台
1
中国
江苏海德
与现场保持一致
3
手动截止阀
低温省煤器技术简介及应用讲解
低温省煤器LTE 技术介绍及应用分析福建紫荆环境工程技术有限公司2014年目录1.低温省煤器系统概述 (1)2.国内外低温省煤器目前的应用情况及安装位置 (1)3.低压省煤器节能理论及计算 (3)4.某工程低温省煤器的初步方案 (6)5.加装低温省煤器需要考虑的问题 (8)6 低温省煤器的特点分析 (9)1.低温省煤器系统概述排烟损失是锅炉运行中最重要的一项热损失，一般约为5%--12%，占锅炉热损失的60%--70%，影响排烟热损失的主要因素是排烟温度，一般情况下，排烟温度每增加10℃，排烟热损失增加0.6%--1%，相应多耗煤1.2%--2.4%。
若以燃用热值2000KJ/KG煤的410t/h高压锅炉为例，则每年多消耗近万吨动力力煤，我国火力发电厂的很多锅炉排烟温度都超过设计值,约比设计值高20—50℃。
所以，降低排烟温度对于节约燃料和降低污染具有重要的实际意义，实践中以降低排烟温度为目的的锅炉技术改造较多。
但由于大多数电厂尾部烟道空间太小，防磨、防腐要求较高，引风机的压头裕量不大等实际情况。
为了降低排烟温度，减少排烟损失，提高电厂的运行经济性，可考虑在烟道上加装低温省煤器。
低温省煤器的具体方案为：凝结水在低温省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，自身被加热、升高温度后再返回汽轮机低压加热器系统，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。
同时，由于进入脱硫塔的烟温下降，还可以节约脱硫工艺水的消耗量。
2.国内外低温省煤器目前的应用情况及安装位置2.1低温省煤器目前在国内外的应用情况低温省煤器能提高机组效率、节约能源。
目前在国内也已有电厂进行了低温省煤器的安装和改造工作。
山东某发电厂，两台容量100MW发电机组所配锅炉是武汉锅炉厂设计制造的WGZ410/100—10型燃煤锅炉，由于燃用煤种含硫量较高，且锅炉尾部受热面积灰、腐蚀和漏风严重，锅炉排烟温度高达170℃，为了降低排烟温度，提高机组的运行经济性，在尾部加装了低温省煤器。
低温省煤器分级布置技术及其经济性分析
图1低温省煤器布置图
a)前置低温省煤器布置图b)后置低温省煤器布置图
图3低温省煤器热系统示意图
1-9#低加出口管道；2-后置低温省煤器本体；3-前置低温省煤器本体；4-前置低温省煤器旁路调节阀；5-7#低加入口管道
2低温省煤器分级布置经济性分析及验证
2.1低温省煤器投用对电除尘效率的影响
烟气温度降低可以降低粉尘的比电阻至电除尘的最佳效率区间，在高比电阻的区域内，比电阻越低除尘效率越高[5]。安徽某1000MW机组在满负荷下试验低温省煤器投运和停运2个工况，表2为低温省煤器投运和停运电除尘效率对比。由实测数据可以看到，低温省煤器投运后效率比低温省煤器停运效率提高了0.02%。因此，低温省煤器对于降低电除尘的选型有利。
2.2低温省煤器投用对脱硫喷淋水用量的影响
脱硫系统中水的损失主要是石膏浆带出的废水排放和烟气中的水蒸气两个方面。脱硫塔与外界绝热，所以烟气降温使水汽化所产生的水蒸气不可能再放出汽化潜热凝结成水，从理论上看：进入烟气脱硫塔的烟气温度不同，烟气降温所需要的汽化水量之差就是节水量[5]。安徽某1000MW机组在满负荷下试验低温省煤器投运和停运2个工况，表3为低温省煤器投运和停运耗水量对比。由实测数据可以看到，低温省煤器投运后单台机组满负荷运行每小时可节水48t，按机组年运行小时数为5500小时计，单台机组年节水量可达26.4万吨。因此，低温省煤器的投入对降低脱硫耗水量有明显效果。
凝结水的接出及接入位置，根据排烟温度及热平衡图中的凝结水温度来确定。本工程排烟温度为85℃，8号低加出口凝结水温度为83.5℃，因此烟气余热利用效率最高的方案为凝结水从9号低加之后抽出一部份流量至低温省煤器，经过烟气加热后接入8号低压加热器出口，即与8号低加的凝结水流程并列的形式。加设旁路调节阀有利于进入电除尘烟温的调节，可以有效避免电除尘后烟温低于酸露点。
低温省煤器系统运行规程
国电费县发电有限公司发电部低省运行规程批准：赵圣华审定：张洪苏审核: 李纪华杜伟编写：李振2016-11-20国电费县发电有限公司发电部低温省煤器系统运行规程1.1 低温省煤器设备规范1.1.1 低温省煤器及暖风器低温省煤器设计参数：二次风暖风器设计参数1.1.2 低温省煤器增压泵1.2 低温省煤器系统的调节与联锁保护1.2.1 #6低加入口取水电动门：1.2.1.1 开允许条件：1）阀门远方控制允许。
1.2.1.2 关允许条件：1）阀门远方控制允许。
2）低省增压泵A/B均停运。
1.2.2 #8低加入口取水电动调节门：1.2.2.1自动调节：与混水温度做PID调节（混水温度65-75℃，默认70℃）。
1.2.2.2切手动条件（0R）：1 ) 设定值与实际值偏差大于20℃。
2）指令反馈偏差大于10%。
3）MFT。
1.2.3 二次风暖风器电动调节门：调节二次风暖风器出口风温自动调节：与二次风暖风器A、二次风暖风器B出口温度做PID调节（温度可调，默认40℃）。
1.2.4 低温省煤器再循环水电动门：1.2.4.1 自动调节开度：与混水温度做PID调节。
1.2.4.2 PID调节的限制条件：#6低加入口水温低于70℃且#8低加取水调节门开度100%。
1.2.4.3 联锁开：#7低加旁路电动门全关位消失，开到100%。
1.2.5 变频低温省煤器增压泵转速控制：1.2.5.1 利用调节变频低省增压泵的转速控制低温省煤器系统的取水流量，调节低温省煤器出口的烟气温度。
与低温省煤器出口烟温做PID调节（出口烟气温度90-130℃，默认95℃）。
1.2.5.2 变频器转速（5-50Hz），速度反馈与指令偏差大于10Hz切手动。
1.2.6 低温省煤器增压水泵：1.2.6.1 联锁启动：运行泵跳闸，备用泵联锁启动。
1.3 固定旋转蒸汽吹灰器的控制低温省煤器系统共设8台固定旋转蒸汽吹灰器，可根据#1-#4低温省煤器的进出口烟气差压，手动选择需要进行吹灰烟道的蒸汽吹灰器，然后进行自动吹灰。