火电厂热系统增设低压省煤器的节能效果
火电高、低压
低压加热器的作用是利用在汽轮机内做过部分功的蒸气，抽至加热器内加热给水，提高水的温度，减少了汽轮机排往凝汽器中的蒸汽量，降低了能源损失，提高了热力系统的循环效率。
结构是较多的采用直立管板式加热器。
加热器的受热面一般是用黄铜管或无缝钢管构成的直管束或U形管束组成的。
被加热的水从上部进水管进入分隔开的水室一侧，再流入U形管束中，U形管在加热器的蒸气空间，吸收加热蒸气的热量，由管壁传递给管内流动的水，被加热的水经过加热器出口水室流出。
低压加热器的作用是利用在汽轮机内做过部分功的蒸气，抽至加热器内加热给水，提高水的温度，减少了汽轮机排往凝汽器中的蒸汽量，降低了能源损失，提高了热力系统的循环效率。
结构是较多的采用直立管板式加热器。
加热器的受热面一般是用黄铜管或无缝钢管构成的直管束或U形管束组成的。
被加热的水从上部进水管进入分隔开的水室一侧，再流入U形管束中，U形管在加热器的蒸气空间，吸收加热蒸气的热量，由管壁传递给管内流动的水，被加热的水经过加热器出口水室流出。
高压加热器简称高加，是接在高压给水泵之后的加热给水的混合式加热器，用来提高给水温度，提高经济效益的。
低压加热器是接在轴封加热器之后的，用来加热上高压除氧器的凝结水的，也是提高凝结水温度，提高经济效益的。
高加和低加的工作方式是基本相似的，加热器里面布满了小细管，管内走锅炉给水和凝结水，管外来的是从汽轮机抽出的各段抽汽，经过换热，分别提高给水和凝结水的温度，抽汽被凝结成水，变成疏水，高压加热器的疏水一般去高压除氧器，低压加热器的疏水一般通过疏水泵打到凝汽器。
这就是简单的工作流程，要想弄明白，还得深入学习。
一般厂高加有两台，低加有三台，三台低加的内部压力依次减小。
希望对你有帮助。
你要先弄清楚除氧器的作用!除氧器的主要作用是除去锅炉给水中的氧气和其它不凝结气体，以保证给水的品质。
若水中溶解氧气，就会使与水接触的金属被腐蚀，同时在热交换器中若有气体聚积，将使传热的热阻增加，降低设备的传热效果。
燃煤电厂低温省煤器节能效益分析
燃煤电厂低温省煤器节能效益分析摘要：文中采用等效焓降法进行了节能效益计算分析，通过增设低温省煤器，汽轮机出力提升，汽轮机热耗与机组发电煤耗均有明显降低。
新建电厂设计低温省煤器系统，对建成电厂进行低温省煤器系统改造，是电厂热系统节能降耗的有效方法，可大力推广应用。
关键词：燃煤电厂;低温省煤器;等效焓降法;节能效益一、锅炉运行高温问题分析在燃煤电厂热系统设计方案中，排烟温度大多设置在115～140℃，但实际运行中，排烟温度平均值可达到150℃左右，远远高于设计值。
高温烟气不经热量回收利用而直接排出，造成大量热量损失，导致锅炉热效率降低，锅炉机组运行期间的发电标准煤耗明显增加。
高温尾气不仅增加燃煤电厂燃料成本，同时不符合节能减排政策，浪费燃料，增加污染物排放。
随着电力供求矛盾的逐步缓减，新电厂不断投运，高能耗燃煤发电企业的生产和发展将受到限制，其经营形势变得更加严峻，将面临激烈的竞争。
而通过尾部烟道加装低温省煤器回收利用高温排烟余热，是提高机组的经济性的重要途径之一，可有效提高发电企业的市场竞争力。
1、尾部受热面积灰经过实地检查，炉高、低温过热器积灰严重，管子外表面已基本被积灰覆盖，在管壁上有一层灰垢，较难清理；省煤器管排迎风面积灰较轻、松散，背风面积灰粘性较大。
2、受热面布置原因对比锅炉热力计算表与运行参数，发现二次风空预器前后烟气温降与设计值偏差较大，二次空预器设计烟气温降为76.3℃，而实际温降只有20℃。
同时，按热力计算书提供的各受热面进、出口烟气温度计算的各受热面烟气焓降与计算书提供的传热量相差较大，可能是由于热力计算失准，受热面布置不合理导致的。
二、低温省煤器节能原理低温省煤器加装在尾部排烟通道中，并与回热加热系统相连，构成汽轮机热力系统的一部分。
发电厂热力系统正常运行过程中，低压回热系统中的凝结水全部或部分进入低温省煤器。
由于凝结水温度低于烟气温度，在低温省煤器中发生热量交换，高温排烟中的余热被流经低温省煤器的凝结水吸收，送入低压回热加热器。
300MW等级机组加装低压省煤器系统节能分析
图 １ 低 压 省 煤 器 原 理 图
增压风机入
口联 络 烟 道
压省煤器 回收的排烟余热作为纯热量输入系统 ， 而 锅炉 产生 １ ｇ新汽 的能耗 不 变 。在这 个 前 提 下 ， ｋ 热 系统 所有排 挤抽 汽 所增 发 的功率 ， 都将 使 汽 轮 机 的 效率 提高 。１ ｇ 轮机新 汽 的全部 做 功量 称作 新 汽 汽 ｋ 等效焓降 日， 所有减少抽汽所增发的功（ ） △ 称作等 效 焓 降增 量 ， 算公 式 为 计
第３ ４卷 第 ８期
２１ ０ ２年 ８ 月
华 电 技 术
Ｈｕ ｄ ａ ｃ ｎ ｌｇ ａ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ８ １３ ．
Ａｕ ． ０１ ｇ ２ ２
３０ＭＷ 等 级 机 组 加 装低 压 省 煤 器 ０ 系 统 节 能 分 析
石 岩 ， 秀进 梁
Ｈ ＝３ ０ ／ ｒｄ×ｄ ＝ １ ２ ｋ／ ｇ ０ （／ ６ ｉ ） ３（ Ｊ ｋ ）， （ ） ２ １
，
Ｓ ＝Ｊ［ ｈ２一ｈ ）／ Ｈ Ｂ （ｄ ４７ ５＋∑（ ．］： ｉ ｒ） Ｘ／
排烟 温 度 （ 风 温 度 为 进
２ ０℃ ）
℃
１ ｌ （ ７ 瑚 ８ 咖 ８ ∞ ５ ３ 加 １ １ ５ ２ ． ３ ８ ５ ３
锅炉热效率 （ 进风温度 为
２ Ｏ℃ １
３ ７
９ １ ｉ
，４ ．角 一 ＃ ， ：
表 ２ 。
假想切圆直径 炉膛容积热负荷 炉膛断面热负荷 单个一次风 口热功率 燃料消耗量
炉 膛 出 口温 度
ｍｍ ｋ／ ｍ ｈ Ｊ（ ・ ） ｋ／ ｍ ｈ Ｊ（ ・ ） ｋ Ｗ ｔｈ ／
℃ １９ ０８
电站锅炉低压省煤器节能原理及工程实例
电站锅炉低压省煤器节能原理及工程实例摘要：在电站锅炉空气预热器后的烟道内增设低压省煤器，是降低排烟温度和供电标准煤耗的有效措施。
本文论述了火电厂低压省煤器系统的节能原理、节能量计算、工程应用优势、及若干重要的运行特性。
最后给出一个工程应用的实例。
关键词：电厂节能；低压省煤器；排烟温度；标准煤耗0．前言目前，国内一些电厂锅炉排烟温度偏高，造成锅炉运行效率降低，机组标准煤耗增加；此外，脱硫系统亦需控制入口烟气温度，低烟温可降低脱硫工艺水蒸发损失。
从电厂技术改造角度，有多种方案可达到降低排烟温度的目的，在电厂的热系统中增设低压省煤器即是其中之一。
采用低温省煤器可提高机组热效率，节约煤耗，并且节水效果显著，符合国家“节能减排”的政策。
本文是以等效焓降理论为基础，对于低压省煤器系统的工作原理、标准煤节省量的计算、技术经济比较、方案比对论证、以及若干重要的运行特性作出一个全面的总结，最后给出一个工程应用的实例。
1. 低压省煤器系统简介低压省煤器是利用锅炉排烟余热，节约能源的有效措施之一。
低压省煤器装在空预器后尾部烟道内，结构与一般省煤器相仿。
1.1 低温省煤器在热力系统中的连接方式低温省煤器在热力系统中连接方式是多种多样的，就其本质而言，只有两种连接系统：串联系统和并联系统。
低温省煤器的串联系统，如图1所示。
从低压加热器NOj-1出口引出全部凝结水，送入低温省煤器，在低温省煤器中加热升温后，全部返回低压加热器NOj的入口。
从凝结水流的系统看，低温省煤器串联于低压加热器之间，成为热力系统的一个组成部分。
串联系统的优点是流经低温省煤器的水量最大，在低温省煤器的受热面一定时，锅炉排烟的冷却程度和低温省煤器的热负荷较大，排烟余热利用的程度较高，经济效果较好。
其缺点是凝结水流的阻力增加，所需凝结水泵的压头增加，系统对主机系统安全性影响较大。
图1 串联低温省煤器系统低温省煤器的并联系统，如图2所示。
从低压加热器NOj-1出口分流部分凝结水Dd去低温省煤器，加热升温后返回热系统，在低压加热器NOj＋1的入口处与主凝结水相汇合。
浅谈火力发电厂低温省煤器设置的应用
浅谈火力发电厂低温省煤器设置的应用作者：燕小芬来源：《科学与信息化》2019年第34期摘要本文主要对烟气余热和循环水余热利用进行技术和经济论证。
推荐设置两级低温省煤器，烟气余热加热凝结水，回收了烟气的余热，节约了脱硫的耗水量，降低汽机热耗，提高机组效率。
因此，本文主要针对采用烟气余热利用作具体分析。
关键词火力发电厂;低温省煤器;应用1 低温省煤器系统概述低温省煤器主要是加热凝结水、采暖水，原煤干燥、直接或利用水媒介加热预热器进风等。
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，是汽轮机热力系统的一个组成部分。
低温省煤器将节省部分汽轮机的回热抽汽，在汽轮机进汽量不变的情况下，节省的抽汽在汽轮机继续膨胀做功，因此，在发电量不变的情况下，可节约机组的能耗。
2 余热利用的主要方式在当今全球范围内，能源的供需矛盾日益突出，环境污染已经威胁人类的生存，倡导环境、能源、经济的可持续发展成为当前迫在眉睫的战略问题，世界各国都日益重视可再生能源和余热的开发与利用。
火力发电厂大致有以下方法提高全厂的热效率。
首先，提高蒸汽参数，目前国内外主机制造厂都在研究700℃超超临界机组材料，尤其是材料的热强性能、抗蒸汽氧化和抗烟气腐蚀性能、冷热加工性能等。
其次，采用再热系统和增加再热级数都是提高循环热效率的主要手段，对机组热力系统的优化和厂用电率的降低。
再次，降低汽轮机的排汽参数。
由于受电厂所处地理位置和气候条件的限制，循环冷却水温是在一定的范围内变化的，因此汽轮机的排汽参数下降的幅度是有限的。
最后，降低锅炉烟气的排放热损失。
排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项，电站锅炉的排烟温度通常为120～150℃，相应的热损失相当于燃料热量的5%～12%。
3 低温省煤器设置方案3.1 方案分析烟气系统加装低温省煤器吸收排烟余热，可以提高机组的经济性，节约能源。
3炉低低温省煤器改造节能优化分析
3炉低低温省煤器改造节能优化分析火电行业是我国节能减排的重要领域。
煤价高企，成本随之增加，火电厂面临能源需求和环境保护的双重挑战，需要在现有基础上应用新技术、新方法，提高能率，从而更少的能源消耗更低的污染物排放。
目前，低低温省煤器在火电厂得到广泛使用，经济、环保，为火电厂、社会带来了巨大的经济效益，达到节能减排目的。
标签：火电厂;节能减排;低低温省煤器1概述：当前我国火力发电及供热用煤占全国煤炭总量的51%，灰渣约占全国的70%，用水量占工业用水总量的40%，烟尘排放占工业排放的33%，二氧化硫排放占工业排放的56%，足以表明火电厂节能减排势在必行。
除加强节能减排管理外，低低温省煤器技术也在火电厂得到广泛应用，降低能耗提高了能源利用效率。
我司二期设计安装亚临界330MW 汽轮发电机组两台（电厂编号：#3、#4）。
锅炉为上锅厂制造的亚临界、一次中间再热、控制循环汽包炉。
投产以来锅炉排烟温度维持在120～150℃，较业内平均水平偏高。
排烟产生的热量如能得到正确使用，可为我司节约大量燃料降低生产成本。
为回收锅炉排烟余热加热部分凝水、减少汽轮机抽汽，提高机组经济性、除尘效率，我司对#3炉进行了低低温省煤器改造。
2低低温省煤器工作原理：通过凝水在低低温省煤器内吸收排烟热量、降低排烟温度、水温升高后返回汽轮机低压加热器系统，起到代替部分低加的作用，在电量不变的情况下，降低机组能耗。
同时，脱硫塔烟温的下降，降低了脱硫工艺水消耗量。
理论上增设低低温省煤器后，大量烟气余热进入回热系统，在锅炉燃料量没增加前提下获得的额外热量以一定效率转化为电能。
新增电能远大于因排挤抽汽、汽机真空微降引起的能量损失，因此经济性无例外都是提高的。
3低低温省煤器安装位置：由于低低温省煤器传热温差低，换热面积、占地空间比较大，加装时需合理考虑锅炉现场的布置。
我司在#3炉电除尘入口水平烟道加装四组低低温省煤器，入口与空预器出口相连，出口与电除尘进口烟道喇叭口相连，通过低低温省煤器将电除尘入口烟温降至酸露点以下，同时满足湿法脱硫工艺最低的温度要求。
350MW燃煤电厂加装低温省煤器热经济性分析
350MW燃煤电厂加装低温省煤器热经济性分析发布时间：2023-03-22T09:00:13.107Z 来源：《当代电力文化》2023年1期作者：王小朋[导读] 燃煤电厂锅炉出口烟气相对较高，为了提高机组效率王小朋中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司摘要：燃煤电厂锅炉出口烟气相对较高，为了提高机组效率，充分利用烟气余热，采取在锅炉本体尾部烟道加装低温省煤器，用烟气余热来加热汽机侧的低温凝结水，使得抽汽排挤回汽机内继续膨胀做功，进而降低机组的发电煤耗和热耗。
本文以350MW燃煤电厂为例，通过等效焓降法对比分析加装低温省煤器的热经济性效益，研究结果表明：机组加装低温省煤器后在BMCR运行工况下，汽机热耗下降55.78kJ/kWh,机组发电标准煤耗量降低2.08 g/kWh，经济效益较好。
关键词：低温省煤器；烟气余热；热耗；发电煤耗量引言燃煤电厂是我国能源发电的重要组成部分，煤炭消耗量约占我国煤炭总量的55%，锅炉尾部烟气热损失是燃煤电厂能量损失的主要形式，通常为5%~8%，并且占锅炉热损失的60%~70%。
锅炉尾部排烟热损失主要体现在排烟温度上，通常情况下，锅炉尾部排烟温度每升高20℃，排烟热损失就会相应地增大0.6%~1%[1,2]。
目前，我国燃煤电厂锅炉排烟温度普遍在130~155℃左右，甚至更高。
对于燃用高硫煤种和褐煤的燃煤电站，锅炉尾部排烟温度可高达160℃。
可以发现，燃煤电厂锅炉尾部排烟温度较高是普遍的现象。
工程实践数据显示，机组如果能够使得排烟温度降低到70~90℃，锅炉热效率将会增大2~5%，发电煤耗将会下降1.7~5.3 g/kWh[3-6]。
因此，针对我国燃煤电厂锅炉尾部排烟温度较高的现实，在机组中加装低温省煤器对锅炉尾部烟气余热的利用具有可观的经济效益。
1. 方案简介某350MW超临界燃煤电厂额定功率为350MW，额定主蒸汽流量为1045t/h,最大主蒸汽流量为1118t/h，BMCR工况下锅炉燃料效率为93.8%，排烟温度为138℃，回热系统主要由4个低压加热器、除氧器和3个高压加热器组成。
600MW 发电机组低温省煤器的应用分析
600MW 发电机组低温省煤器的应用分析摘要：对于减少燃料成本和有效控制污染，贯彻环保理念的生产方针，降低排烟温度无疑是一有建设性意义的举措。
我国火力发电厂的大部分锅炉排烟温度都远远超过设计值，而实践中锅炉技术改造项目以降低排烟温度为目的居多，但由于大数据下电厂尾部烟道空间狭小，防磨损、腐蚀要求较高，引风机的压头裕量不大等现实因素，为了降低排烟温度，减少排烟消耗量，提高电厂的运行经济性，可考虑在烟道上加装低温省煤器用以应用研究。
关键词：排烟温度；低温省煤器；应用分析1.前言随着我国电力工业的快速发展，大容量高参数的大型火力发电机组得到了很快的发展。
但在火电厂锅炉运行中，煤炭燃烧及各种用能设备、热能换热设备产生了大量的余热，这些能量大多都被浪费掉造成损失。
而排烟损失则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%。
因此，降低排烟温度对于节约燃料和降低污染都具有重要的实际意义。
2.低温省煤器的原理应用及安装位置2.1低温省煤器的原理低温省煤器就是一种用于回收锅炉尾部烟气余热的换热设备，通常安装于锅炉空气预热器出口的尾部烟道。
该技术提供了火电厂锅炉排烟大量余热的回收利用方法，进水来自回热系统的凝结水管路，吸收锅炉尾部烟道的烟气热量后，将锅炉烟气余热输入到汽轮机回热系统。
首先降低了排烟温度，减少排烟损失，使得给水温度提高，热应力相应减小；其次降低了汽轮机的热耗，达到降低发电厂煤耗率、节能减排的目的。
2.1.1低温省煤器的优点1)可降低排烟温度30~70℃。
可获得显著的节能经济效益；2)大大降低脱硫系统的水耗。
加装低压省煤器后，可取消脱硫系统的喷水降温装置或事故(喷淋)降温装置，实现脱硫系统的深度节能；3)增设低压省煤器，可减少抽汽量，降低煤耗；4)具有良好的煤种和季节适应性；5)具有良好的负荷适应性；6)可以充分利用锅炉本体以外的场地空间，布置所需要的受热面，并留有足够的检修空间，检修方便；7)本技术把锅炉的余热利用与汽轮机的低加系统巧妙地结合起来，对于锅炉燃烧和传热不会产生任何不利影响；8)对于拆除GGH的脱硫改造工程，在吸收塔入口处加装低温省煤(GH的阻力比低温省煤器高300-400Pa)，不仅解决了去掉GH后烟气对脱硫系统的不利影响，而且降低排烟温度提高锅炉效率；9)由于本系统属静态设备，无动力装置，所以系统本身能耗极低。
火力发电厂尾部烟道增设低压省煤器的实际应用
严把材料进场关 ， 杜绝 不合格雨水管 和残 破雨水管进场 ； 严 把施工工艺关 ， 细节决定成败 。 ３ ＿ ７ 纵 坡 设计 要适 宜 介于 目前雨水管道渗漏 已成 为市政工程 的质量通病 ，建议 设计部 门在设计 时尽量将纵坡设计得大一点 ， 如果能达到 ２ ‰～ ３ ％ ０ 为好 ； 但 也不宜过 大 ， 如果纵坡过 大 ， 虽然便 于排水 ， 减少 雨 水 管渗漏的风险 ， 但是纵坡 过大势必引起挖沟槽 的工程量 ， 加 大 施 工费用 、 安全风险、 回填工程量及 回填后 的沉降量。
４ 结束 语
造 成雨水管渗 漏 的原 因是多方 面的 ，我 们应 当从人员 、 材 料、 机械 、 工艺、 管理五个方面着手 ， 从严从细。 另外需要注意的是 ， 任何方案都应在做试验段 、 经闭水试验合格后 ， 方可推广使用 。 作 者 简介 ： 冯 建富 ， 男， １ ９ ８ ４年 ４月 出生 ， 山西 太原 人 ， ２ ０ ０ ６年 ７ 月毕业 于山西经济管理学／ Ｅ＿ ｒ ＿ 程 管理 专业 ， 助理 工程师。 （ 编辑 ： 宋方 华 ）
压省煤器装置改造后 ， 可降伥机 纽供 电煤耗 ， 达到节能减排Ｗ
机组 ） 增 设低 压 省 煤 器 装 置 的 必要 性 、 系统 设 计 改 造 原 则 和 实 际 改 造 方 案后 的 应 用 效 果 。
通过介 绍 ， 更加直观地剖析 出火 电机 组节能改造 中锅炉烟 气余热利用的效果 ， 对下一步更
Ｍｕ ｎ ｉ ｃ ｉ ｐ ａ ｌ Ｒａ ｉ ｎ ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｐｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ｌ ｅ ａ ｋ ｓ Ｃａ ｕ ｓ ｅ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｖ ｅ
传 统理 论 和技术 经济 分析认 为 ，电站 锅炉 的排 烟温度 在 １ ２ ０ ～ １ ４ ０℃内较佳 。随着我国乃至全球经 济、 能源和环保形 势的 发展 ，火力发 电厂正 面临能源价格不断上涨和越来越严格 的环 保要求带来 的成本压力 ， 传统理论 已经不符合 如今 的发展形式 ， 应该更多利用锅炉 的排 烟温度 ，从 节能减排和经济性两方 面考 虑， 为 电站锅炉高效利用开辟新途径。
火电厂热系统增设低压省煤器的节能效果200MW(山东大学)
收稿日期: 20070827作者简介: 黄新元(1949),男,山东济南人,山东大学能源动力学院教授,从事电厂锅炉及热力系统节能的教学与研究。
E mail: huangxy @火电厂热系统增设低压省煤器的节能效果黄新元,孙奉仲,史月涛山东大学,山东济南 250061[摘要] 在电厂热系统中增设低压省煤器是降低排烟温度节约能源的有效措施之一。
介绍了某国产200M W 机组热系统低压省煤器的节能原理及计算,主要运行特性以及在节能减排方面的优势。
实际计算结果表明,增设低压省煤器可降低排烟温度28 ,节省标准煤3.05g/(kW h),节能效果较好。
[关键词] 火电厂;热系统;低压省煤器;排烟温度;节能[中图分类号] T K223.3+3[文献标识码] A[文章编号] 10023364(2008)030056031 低压省煤器节能原理及计算典型的低压省煤器(低省)的热力系统如图1所示。
低省与主回水并联布置,其进口水取自汽轮机的低压回热系统,低省的过水量、入口水温均可在运行中调节。
进入低省的凝结水吸收锅炉排烟热量后,在除氧器入口与主凝结水汇合。
低省的给水跨过若干级加热器,利用级间压降克服低省本体及连接管路的流阻,不必增设水泵,提高了运行可靠性,同时实现了排烟余热的梯级利用。
一般认为,把烟气余热输入回热系统中会减少部分抽汽,导致热力循环效率降低,并且减少的部分抽汽会增加凝汽器的排汽使汽轮机真空有所降低。
实际上,增设低省后,大量烟气余热进入回热系统,这个新增的额外热功远大于因减少抽汽和汽轮机真空微降所引起的热功损失,所以在某种程度上提高了机组的经济性。
1.1 发电煤耗节省量采用等效焓降法进行热经济性分析[1]。
将低省回图1 低省热力系统示意收的排烟余热作为纯热量输入系统,而锅炉产生1kg 新汽的能耗不变。
在这个前提下,热系统所有减少抽汽所增发的功率,都将使汽轮机的效率提高。
相应1kg 汽轮机新汽,其全部做功量称新汽等效焓降(H ),所有减少抽汽所增发的功( H )称等效焓降增量,计算如下:H =3600/( jd !d) kJ /kg(1)H = [(h d2-h 4) 5+ (!j j )] kJ/kg (2)技术交流 热力发电 二∀∀八56表2 某国产200MW 机组低压省煤器主要指标计算结果项目进口烟温t y 1/ 出口烟温t y 2/低省换热量Q d /kW 低省出水温度t d / 机组等效焓降H /k J kg -1等效焓降增量 H /kJ kg -1热耗率降低 q /kJ (kW h)-1发电标煤耗减少 b s /g (kW h)-1数值156129.58604125.5120411.3277.853.048式中d ###机组汽耗率,kg/(kW h);jd ###汽轮机机电效率; ###低省流量系数;h d2###低省出口水比焓,kJ/kg;h 4###除氧器进水比焓,kJ/kg ;!j ###所绕过的各低压加热器工质焓升,kJ/kg ; j ###所绕过的各低压加热器抽汽效率。
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收稿日期: 20070827作者简介: 黄新元(1949),男,山东济南人,山东大学能源动力学院教授,从事电厂锅炉及热力系统节能的教学与研究。
E 2m ail : huangxy @ 火电厂热系统增设低压省煤器的节能效果黄新元,孙奉仲,史月涛山东大学,山东济南 250061[摘要] 在电厂热系统中增设低压省煤器是降低排烟温度节约能源的有效措施之一。
介绍了某国产200MW 机组热系统低压省煤器的节能原理及计算,主要运行特性以及在节能减排方面的优势。
实际计算结果表明,增设低压省煤器可降低排烟温度28℃,节省标准煤3.05g/(kW ・h ),节能效果较好。
[关键词] 火电厂;热系统;低压省煤器;排烟温度;节能[中图分类号] T K223.3+3[文献标识码] A [文章编号] 10023364(2008)030056031 低压省煤器节能原理及计算典型的低压省煤器(低省)的热力系统如图1所示。
低省与主回水并联布置,其进口水取自汽轮机的低压回热系统,低省的过水量、入口水温均可在运行中调节。
进入低省的凝结水吸收锅炉排烟热量后,在除氧器入口与主凝结水汇合。
低省的给水跨过若干级加热器,利用级间压降克服低省本体及连接管路的流阻,不必增设水泵,提高了运行可靠性,同时实现了排烟余热的梯级利用。
一般认为,把烟气余热输入回热系统中会减少部分抽汽,导致热力循环效率降低,并且减少的部分抽汽会增加凝汽器的排汽使汽轮机真空有所降低。
实际上,增设低省后,大量烟气余热进入回热系统,这个新增的额外热功远大于因减少抽汽和汽轮机真空微降所引起的热功损失,所以在某种程度上提高了机组的经济性。
1.1 发电煤耗节省量采用等效焓降法进行热经济性分析[1]。
将低省回图1 低省热力系统示意收的排烟余热作为纯热量输入系统,而锅炉产生1kg 新汽的能耗不变。
在这个前提下,热系统所有减少抽汽所增发的功率,都将使汽轮机的效率提高。
相应1kg 汽轮机新汽,其全部做功量称新汽等效焓降(H ),所有减少抽汽所增发的功(ΔH )称等效焓降增量,计算如下:H =3600/(ηjd ×d ) kJ /k g (1)ΔH =β[(h d2-h 4)η5+ρ(τj ・ηj )] kJ /kg (2) 技术交流 热力发电・二○○八56表2 某国产200MW 机组低压省煤器主要指标计算结果项目进口烟温t y1/℃出口烟温t y2/℃低省换热量Q d /kW低省出水温度t d /℃机组等效焓降H /kJ ・kg -1等效焓降增量ΔH /kJ ・kg -1热耗率降低Δq /kJ ・(kW ・h )-1发电标煤耗减少Δb s /g ・(kW ・h )-1数值156129.58604125.5120411.3277.85 3.048式中d ———机组汽耗率,kg/(kW ・h );ηjd ———汽轮机机电效率;β———低省流量系数;h d2———低省出口水比焓,kJ /kg ;h 4———除氧器进水比焓,kJ /kg ;τj ———所绕过的各低压加热器工质焓升,kJ /kg ;ηj ———所绕过的各低压加热器抽汽效率。
热耗率降低Δq 按下式计算:Δq =ΔH ・q/(H +ΔH ) kJ /(kW ・h )(3)式中:q 为机组热耗率,kJ /(kW ・h )。
发电标准煤耗节省量Δb s 按下式计算:Δb s =Δq/(ηp ・ηb ・29300) kg/(kW ・h )(4)式中:ηp 、ηb 分别为管道效率、锅炉效率。
以已投运的某200MW 火电机组低省为例进行节能量计算,结果见表1和表2。
由表2可见,低省降低排烟温度28℃,可节省标准煤3.05g/(kW ・h )。
表1 某国产200MW 机组热系统主要计算结果项目1号低压加热器2号低压加热器3号低压加热器4号低压加热器除氧器出口水温t 2/℃75.2107.4124.5145.7161.3抽汽放热量q /kJ ・kg -12516.42550.92479.62498.82531.7加热器焓升τ/kJ ・kg -1145.1134.572.094.151.76抽汽效率η/%0.13040.19160.22250.26210.2845需要说明的是,低省尽管降低了排烟温度,但并未改变锅炉效率。
锅炉的排烟温度为空气预热器出口的烟温。
1.2 汽轮机真空影响对于湿冷机组,汽轮机背压增量Δp c 与冷凝量增量ΔD c 关系借助凝汽器的变工况计算,亦可按下式估算[2]:Δp c =2.059×ΔD c /D c kPa ΔD c =ρD j -dD 0 t/h式中:D c 为凝汽器冷凝量,t/h ;ΔD 0为由增设低省引起的汽轮机新汽量减少值,t/h ,可由Δb s 计算得到;∑D j 为低省各减少抽汽抵达凝汽器的总量,t/h 。
其中第j 级的减少量按下式计算:D j =3.6・γj ・G ・τj /q j t/h 式中:G 为低省的流量,kg/s ;γj 为减少系数,指第j 级减少抽汽抵达凝汽器的份额,按文献[1]计算。
表3列出了汽轮机真空计算主要结果。
表3 某国产200MW 机组汽轮机真空影响计算结果项目1号低压加热器2号低压加热器3号低压加热器4号低压加热器除氧器各低压加热器减少抽汽D j0/t ・h -108.78 3.05 3.74-0.094减少系数γj 00.95440.88320.83660.8510到凝汽器减少抽汽D j /t ・h -18.3792.6943.129-0.080凝汽量减少总量∑D j /t ・h -114.12凝汽净增量ΔD c /t ・h -18.48新汽减少量ΔD 0/t ・h -1 5.64汽轮机背压升高/kPa0.0404由表3可知,各减少到凝汽器的抽汽总量为14.12t/h ,低省节省新汽量为5.64t/h ,冷凝量净增量为8.48t/h ,由此引起汽轮机背压升高0.0404kPa 。
此时,汽轮机排汽比焓升高值为0.457kJ/kg ,仅占新汽等效焓降的0.037%。
根据以上分析,减少抽汽对汽轮机真空以及对汽轮机做功的影响完全可以忽略。
2 低压省煤器主要运行特性(1)节能量水量特性 对于已设计投运的低省,存在一个使整个回热加热系统达到最高经济性的低省过水流量,偏离最佳流量运行,其经济性将降低(图2)。
图2 低省节能量水量曲线(2)节能量负荷特性 机组低负荷运行时,各低压加热器出水温度、比焓均相应降低,尤其是进入除氧器的主凝结水温度降低,使得低省的吸热量发生有利于减少高能级抽汽的重新分配。
利用MA T 2 技术交流 热力发电・二○○八 57LAB 程序对低省进行了变工况计算,其结果见图2。
由图2可见,在相同的过水流量下,低省在机组低负荷运行时的单位节能量(每发电1kW ・h 的标准煤耗减量)不但没减少,反而增加。
这表明,增设低省对于低负荷运行的发电机组更为有利。
(3)进水温度特性 随着进水温度的升高,低省的最低壁温也升高,有利于防止低温腐蚀的发生。
当煤中硫分增大,或者锅炉低负荷运行时,就需要适当提高进水温度。
图3是某670t/h 锅炉低省出口烟温、节能量与进水温度的关系(图中低省的进口烟温均保持相等)。
由图3可见,随着低省进水温度的升高,在相同水量下的低省出口烟温升高,其原因是低省传热温压减少。
当出口烟温降低到某一数值时(图3C 点),再继续降低排烟温度,节能量反而减少。
因此,运行中应恰当控制低省的出口烟温,过分追求排烟温度的降低并不经济。
提高进水温度后低省的节能量稍有降低,但幅度不同。
出口烟温降低越多,节能量的减损就越大,而在高于最佳出口烟温运行时,则进水温度几乎不影响节能效果。
图3 低省出口烟温、节能量与进水温度的关系3 低压省煤器节能优势电厂通常采取高压省煤器改造或增设低省两种方法来降低排烟温度,与高压省煤器改造相比,增设低省具有以下明显优点:(1)按照电厂的不同需求,可降低排烟温度30℃～35℃,甚至更多。
这对于需要安装脱硫系统的锅炉(排烟温度有最高限制)至关重要。
(2)由于低省布置于锅炉最后一级受热面(下级空气预热器)的后面,其传热不会对锅炉其它受热面的传热产生影响。
因此,既不会降低入炉热风温度而影响锅炉燃烧,也不会使空气预热器的传热量减少。
(3)锅炉的低省出口烟温可以根据不同季节和煤质(主要是含硫量)进行调节,如某电厂670t/h 煤粉炉的低省,设计降低排烟温度25℃,运行中通过调节水量、水温,可使排烟温度降低35℃～40℃。
(4)某电厂4号机组(200MW )除氧器的主凝结水进水温度高出设计值很多,只得部分开启4号低压加热器旁路,使汽轮机热耗增加。
加装低省后,低省出口的水温为120℃,低于主凝结水温度34℃,与主凝结水汇合后,使除氧器进水温度基本达到设计值,保证了除氧效果。
(5)可以充分利用锅炉本体以外的场地空间布置受热面,因而空间宽绰、便于检修。
[参 考 文 献][1] 林万超.火电厂热系统节能理论[M ].西安交通大学出版社,1994.[2] 剪天聪.汽轮机原理[M ].水利电力出版社,1995.[3] 黄新元.火电厂低压省煤器系统的最优水量分配[J ].水动力学研究与进展,2003(5).ENERG Y SAVING EFFECT OF ADDITIONALLY INSTALL ED LOW PRESSURE ECONOMIZER IN THERMODY NAMICSYSTEM OF THERMAL POWER PLANTHUAN G Xinyuan ,SUN Fengzhong ,S H I YuetaoShandong U niversity ,Jinan 250061,Shandong Province ,PRCAbstract :Additionally installing low pressure economizer in the thermodynamic system of thermal power plants is one of the effec 2tive measures to lower the temperature of exhaust flue gas for energy saving.The energysaving principle and calculation of lowpressure economizer in thermodynamic system of a home made 200MW unit ,as well as main characteristics of its operation ,and itssuperiority in aspects of energysaving and emissionreducing ,have been presented.Results of practical calculation show that theadditionally installed low pressure economizer can reduce the temperature of exhaust flue gas by 28℃,saving standard coal by 3.05g/(kW ・h ),having comparatively good energysaving effect.K ey w ords :thermal power plant ;thermodynamic system ;low pressure economizer ;temperature of exhaust flue gas ;energy saving. 技术交流 热力发电・二○○八 58。