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。
2.1.2低温省煤器的安装位置
由于低温省煤器的传热温差低，因此要求换热面积大，占地空间也较大，所以在加装低温省煤器时需要根据现场锅炉实际情况，合理布置其位置。一般情况下采用下述两种布置方法
a)低温省煤器布置在除尘器的入口
日本的不少大型火电厂，如常陆那珂电厂(1000MW)和 Tomato-Atsuma电厂(700MW)等都有类似的布置。管式的GGH烟气放热段布置在空预器和除尘器之间。管式GGH将烟气温度降低到90℃左右，除尘器的飞灰比电阻可从Ω-cm下降到Ω-cm，这样可提高电气除尘器的运行收尘效率。
b)低温省煤器布置在引风机的出口
德国一些燃烧褐煤的锅炉将低温省煤器布置在引风机出口，吸收塔入口。低温省煤器将烟气温度从160℃降低到100℃后进入吸收塔，被烟气加热的凝结水再加热冷二次风。
2.2低温省煤器余热回收利用形式
(1)用于加热凝结水方案：经优化计算，确定出低温省煤器与某级低温加热器并联或串联来加热凝结水，从而减少系统从汽轮机的抽气量，增加汽轮机做功功率，提高机组效率。
(2)热水暖风器方案：低温省煤器回收的烟气热量通过热水暖风器加热空气，提高助燃空气温度，达到提高锅炉效率，增加机组出力的目的
(3)暖风器与凝结水预热器联合方案：低温省煤器回收的余热用于暖风器与凝结水预热器联合方案，此方案可根据季节、机组出力等优化分配热水流量等，使低温省煤器吸收的热能得以更充分的利用。
(4)其他方案：低温省煤器也可以作为独立的热水锅炉使用，将锅炉排烟余热回收用于工业供热系统等场合。
3.宁电发电单位2号机组低温省煤器改造
宁电发电单位有限责任公司(以下称公司)
一期(2×600MW)工程2号锅炉为某锅炉(集团)股份有公司与英国三井巴布科克公司(MB)进行技术合作，联合为某发电有限责任公司一、二期4*600MW燃煤水冷机组工程设计制造的亚临界参数自然循环锅炉。DG2070/17.5-Ⅱ4锅炉为亚临界参数、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、尾部双烟道、紧身封闭、全钢构架的∏型汽包炉，再热气温采用烟气挡板调节，空气预热器置于锅炉主柱外。
3.1装低温省煤器加要求
公司#2机组设计排烟温度为119.3℃，为降低排烟温度，提高锅炉效率，降低机组发电煤耗，提高机组整体效率，在锅炉引风机出口与增压风机入口烟道内设计、加装低温省煤器回收利用烟气余热，以满足夏季工况：闭式循环水经过余热回收装置加热后，经二次换热后接入暖风器加热空预器入口空气或者做为动力驱动中央空调。冬季工况：闭式循环水经过余热回收装置加热后，经二次换热后接入厂区水暖系统
3.2系统工作流程
低温省煤器布置于引风机出口，脱硫吸收塔入口处烟气与低温省煤器内的水进行一次换热，使水的温度升高，水经过三个闭式泵进行闭式加压循环；吸收了烟气余热的水再通过板式换热器加热除盐水，加热后的除盐水送至用户，可以根据需求用于以下三种工况：(1)冬季工况，用于本期、三期供暖；(2)春季工况，送至主厂房用于暖风器加热助燃空
(3)夏季工况，用于制冷，暂作预留。
3.3DCS逻辑说明3.3.1低温省煤器本体(1)本体管道部分有三台闭式循环水泵，其
1、2号泵为变频控制,3号泵为工频。控制方式为两用一备，正常情况下1、2号互为备用。各水泵出口有三个对应电动阀，在启动时，应先启动泵，延时10秒后打开对应电动阀，停止时的顺序和启动相反。
(2)省煤器本体进出口设置两个流量计LT101和LT102，，做流量显示和泄漏检测，当|LT101-LT102>=20时报警，〉=40时，泄漏发生，故障停泵
3)本体进出口水差压DPT01，用于显示本体水阻以及泄漏检测，DPT101|>=200Pa时报警，>=300Pa时，泄漏发生，故障停泵
(4)烟气进出口压差DPT102，用于显示省煤器烟气阻力值，如差压过大，需吹灰。
(5)低温省煤器出口烟气温度为TEAV1=(TE110+TE111+TE112)/3，其值必须大于93，当TEAV1<95时，做报警，并自动调节闭式循环水泵频率。(调低频率)
(6)低温省煤器进口烟气温度为TEAV2(TE107+TE108+TE09)/3
(7)本体进出口水温TE101和TE102
3.3.2外侧循环水
(1)板式换热器出口水温TE104，正常保持为72℃当<=71℃时，自动调节闭式循环水泵频率。(调高频率)
(2)一期供暖共有MI~M6的六台水泵，其中M1，M2一用一备，互为备用，流量量程为200t/h。M3~M6为两用两备，流量量程为150t/h。如果调节闭式循环水泵频率
不能保证TE104=72，可增加或减少这六台水泵的运行数量进行调节。
(3)二期供暖共有M7，M8两台水泵，为一用
备，互为备用。
4.结论
通过理论研究和应用实例表明：设置低温省煤器用于烟气余热回收利用，可提高火电厂全厂热效率，降低发、供电煤耗，增加发电量。回收的烟气热量愈大，发电量增加愈多、节煤量愈大。然而回收锅炉烟气的余热也不是随意的，都有一定的限制，排烟温度不能降得太低；过分追求低的排烟温度和凝结水的温升，容易造成烟气深度冷却器的低温腐蚀或者设备的高造价，这一点必须引起充分的注意。
综上所述，合理的利用烟气余热来适度提高全厂热效率，降低煤耗，为国家节约能源，减少污染物排放是具有重要意义的。尤其在电煤价格居高不下的现况下，降低煤耗对于火电厂节约发电成本、缓解铁路运煤压力具有十分重要的意义。
参考文献
[1]赵之军，冯伟忠，张玲，于娟，胡兴胜，殷国强。电站锅炉排烟余热回收的理论分析与工程实践。《动力工程》2009年11月第11期第29卷
[2]张炳文，杨萍，周振起，胡思科。新型低温省煤器在电站锅炉上的应用。《节能》2002年第9期
[3]刘鹤忠，连正权。低温省煤器在火力发电厂中的运用探讨。《电力勘测设计》2010年8月第四期