利用热管煤器降低#3锅炉排烟温度.doc

利用热管省煤器降低#3锅炉排烟温度可行性研究 宁文芳（大庆油田电力集团） 摘要 电力集团宏伟热电厂＃3锅炉，其炉型为：HG-410/ 9.8 - HM16型燃煤锅炉，燃用褐煤，直吹式风扇磨制粉系统，自投产以来始终存在排烟温度高问题，直接影响锅炉的经济运行。通过在尾部受热面加装热管省煤器，加热锅炉给水，从而降低排烟温度，提高锅炉热效率。 关键词 热管省煤器 排烟温度 锅炉热效率 1 前言 锅炉的排烟热损失在锅炉的各项热量损失中所占比例是最高的，大概为4%～7%左右。排烟热损失的大小很大程度上是由排烟温度决定的。根据理论计算和多年的运行经验发现,锅炉排烟温度每升高10℃,锅炉热效率就会相应 2 宏伟热电厂#3锅炉现状 宏伟热电厂#3锅炉为HG-410/9.8-HM16型锅炉，设计为水平浓淡式直流燃烧器，六角燃烧，燃用内蒙大雁及伊敏等矿所产的褐煤。#3锅炉自1999年10月投产以来，始终存在排烟温度高的问题，后经喷燃器和省煤器改造，排烟温度有所降低，但仍然维持在170℃左右（如表1），如果能将排烟温度降低到150℃～155℃，则锅炉效率将会提高1%以上， 根据理论和运行经验计算，锅炉效率上升1%，可节约燃料消耗量为99.56t/h，由于锅炉效率上升节约的燃料量为：99.56*1%=0.9956 t/h 按照宏伟热电厂冬季大负荷运行期间计算，运行时间为9个月。 节省燃料量为：0.9956*24*30*9=6451 t 表1：排烟温度实时监测数据 时间 1 2 3 4 5 6 排烟温度 T（℃） 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 173 159 173 160 174 161 173 161 175 164 175 164 3 降低排烟温度的问题和措施 1）回收锅炉烟道余热是有一定限制的，排烟温度不能降得过低，当排烟温度低于烟气露点时会使换热设备产生低温酸腐蚀而损坏设备。低温腐蚀情况分析如下： 当燃料燃烧时，燃烧中的硫与氧化合生成二氧化硫S+O2=SO2，在一定条件下SO2+1/2O2=SO3，SO3的生成量随燃料含硫量、火焰温度和烟气中含氧量的增加而增加；在烟气的低温区：SO3+H2O=H2SO4（气态）→H2SO4（酸露），腐蚀损坏设备。因此在进行烟气余热回收利用实现节能降耗的同时，要从设计、选材和安装操作等多方面采取措施，来防止和减少低温腐蚀。 2）采取措施：①稍高于烟气露点腐蚀温度。在效率降低不多的情况下，提高换热面的壁温，使之稍高于烟气露点温度，使之不产生露点，从而防止腐蚀。②选用耐腐蚀材料。可以用ND钢（09CrCuSb），不但能抗硫酸腐蚀，而且在负氯离子中也具有较高的耐蚀性。 4 采用热管省煤器回收锅炉余热的可行性分析 降低电站锅炉排烟温度目前主要采用增设省煤器提高锅炉给水温度回收锅炉余热的方式，采用热管式省煤器与铸铁管式省煤器比较具有以下几点优势： 1）热管式省煤器的管壁温度比铸铁管式或烟管式省煤器都高。其原因分析如下：为了提高换热器的管壁温度，换热器冷热流体布置成纯顺流（或多次交叉式顺流）可以使换热器的最低壁温处（冷流体进口处）的壁温较高。对铸铁管式省煤器由于水一定要从低处流入高处流出，而烟气又只能从上面流进下面流出，不可能布置成顺流，所以水进口处的壁温很低。对热管式省煤器完全有可能布置成顺流或多次交叉式顺流，使水进口处壁温不至于太低。管壁温度高在防止低温腐蚀的同时还会改善管壁积灰情况，有利于吹灰及清除。 2）在相同的进出口烟温与水温条件下热管式省煤器具有很好的抗低温腐蚀特性，可以使排烟温度降低到更低，回收更多的低温余热。热管式省煤器具有其它省煤器不具备的一项非常重要的优点，热管省煤器管子如果由于腐蚀损坏，烟气侧与水侧会仍然处于隔离状态，锅炉仍可以继续运行，待检修时更换损坏的热管；而铸铁管式与烟管式省煤器只要有一处因腐蚀而损坏就会使烟气侧与水侧相通，必须立即停炉并撤出运行。这样在锅炉大负荷运行时期或者是冬季供暖期，锅炉由于省煤器爆管停止运行，将会造成严重的影响。 3）热管式省煤器的传热系数K比铸铁管式烟管式省煤器高。热管式省煤器由于结构紧凑体积小，使烟气流程缩短，所以烟气流动阻力较小，不但使风机耗电减少，可以在不改变引风机出力的情况下进行改装，实现起来更为可行。 5 结论 我们还仅在理论层次对采用热管式省煤器来降低#3锅炉排烟温度的可行性上进行分析和研究，热管式省煤器具有传热系数高，抗低温腐蚀性能好（壁温高），烟气流动阻力小，重量轻，布置紧凑等优点，对于实现降低#3锅炉排烟温度问题的解决上，具有可实现性。 参考文献： [1]《锅炉设备运行规程》.电力集团宏伟热电厂发布,2007. [2]袁镇福.田子平著.《电站锅炉原理》.北京：中国电力出版社，1997. 作者简介：宁文芳工程师，1997毕