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摘要：电厂锅炉的一般设计方案是排烟系统的温度为120~140℃，其损坏可达电厂所有投入物料发热量的3%~8%。因此，对加热炉尾端余热进行回收利用。可显着提高加热炉的高效率，降低电厂煤耗，具有明显的经济效益。回收电站锅炉烟尘余热最常用的方法是在空气预热器进出口末端的排风管中加装换热器（一般称为“超低温锅炉省煤器”），并使用电站锅炉的超低温烟尘加热汽轮机发电机冷凝水，节省了部分汽轮发电机抽汽，提高了发电机组的负荷率。贯穿本章，在基本的加热炉余热回收应用系统软件的基础上，明确提出了一种新型电站锅炉余热回收应用的综合优化软件：前置式超低温空气预热器是在基本管状空气预热器之后改装的。将烟尘分成两级加热气体，从而大大降低了气体加热全过程的传热温差；两级空气预热器中间设有超低温锅炉省煤器，可完成更高温度的烟尘加热冷凝水，节约先进的汽轮发电机抽汽，达到更高的环保节能实际效果。
关键词：电站锅炉；余热深度；尾部受热面；综合优化；
引言
锅炉本身不断向外释放热量，这种不能合理利用的余热回收造成了很大的动能损失。余热回收的危害比较大，分两个层次。一方面，加热炉的灰烬和灰尘中含有大量未燃烧的余烬碳，不仅导致电力和能源的消耗，而且还会继续污染环境；另一方面，从加热炉排出的烟尘。加热炉内仍有大量余热回收，加热炉末端受热面不能合理吸收和利用这部分烟尘余热回收，造成电能和能源的消耗.燃烧器升级或点火升级的调整，可解决余炭未燃的问题。提高余热回收利用率，必须调整机械设备布局，优化机械设备结构。
1.热力学分析方法
一般来说，在对电站锅炉末端余热回收利用进行热分析时，一般采用等效电路焓降法进行相应分析。等效电路焓降法主要是根据热功转换的基本原理产生的，充分考虑供热系统的结构、质量和主要参数等，然后将所进行的考虑视为热量工作 对转化和动能之间的应用水平进行科学研究。根据明确定义的再生系统软件主要参数及其蒸汽消耗率进行假设。根据假设，发电机组的原料供给量和新蒸汽流量采用时间常数法表示，由供热系统软件引起的体积小，一般情况下不易造成危害到每个抽汽量。但是，它会在一定程度上造成一定的伤害。而且，当系统软件减少抽汽量时，发电量增加。这种情况将导致汽轮发电机的高效率提高。另外，给系统软件加温后，在正常情况下，总会对部分系统软件造成危害。可见等效电路焓降法具有简单、准确的优点。
2.电站锅炉余热的优化利用
2.1常规电站锅炉余热利用系统存在的问题
电站锅炉在整个应用过程中都会产生热量。一部分热量用于多种用途，另一部分热量在机械设备运行的整个过程中向外流出。基本大中型电厂的加热炉余热回收系统软件是通用的，主要有2个缺点。第一点是指电站锅炉余热回收系统软件中未使用的垃圾和粉尘。从空气预热器的进出风口排出，造成烟味浓、味差、空气污染大、温度约束松、环保节能实效差。第二点是指电站锅炉空气预热器出入口设备的不足。空气预热器进入加热炉的外界温度低于加热炉的合理使用温度，造成空气预热器的传热效果不佳，热量消耗量大，烟气浓重。
2.2新型电站锅炉余热利用综合优化系统
新型电站锅炉余热回收利用综合优化软件的中心思想是在加热炉空气预热器前加装超低温空气预热器，加装超低温锅炉在空气预热器中间设置省煤器，提高锅炉省煤器的效率。将烟尘加热固化成水，节省了先进汽轮发电机组的工作时间，提高了汽轮发电机组的利用率。此外，电站锅炉余热回收优化软件灵活利用设备操纵加热炉内二次燃气加热系统软件中燃气的吸热反应比例，从而进一步提高炉内烟尘温度。超低温锅炉省煤器入口，节省更高的工作压力水平 蓄热式抽汽提高了电厂的工作效率，具有巨大的环保节能潜力。此外，用于新电站锅炉余热回收的综合优化软件将烟尘分类加热成气体，大大降低了烟气间的传热温差，减少了热传导。空气预热器损坏。
在与超低温锅炉省煤器消化吸收烟尘的能量相同的标准下，新型余热回收应用优化软件和基础余热回收应用系统软件在热能对比方面具有很强的优势和适用性。
2.3低温省煤器改造
当今加热炉进、出口的排烟系统温度一般在120℃左右，其中含有大量热量。超低温锅炉省煤器以水为物质消化吸收烟尘余热回收。这种方法可以很好地消化吸收烟尘余热回收，降低烟尘温度。超低温锅炉省煤器更新改造的关键问题取决于锅炉省煤器实际传热效果的提高。基本的日光灯管结构难以满足锅炉省煤器的传热要求。现阶段，行业应用基本是改造板翅式作为超低温锅炉省煤器的关键传热部件，翅片管散热器锅炉省煤器可以大大提高传热特性。按照这种布局，尾部排气系统的温度可能会降低30℃以上，以完成余热。同时，回收利用还可以提高除尘设备的效率。未来加热炉用超低温锅炉省煤器改造的最佳选择应该是翅片管散热器结构，但超低温侵蚀问题是困扰超低温锅炉安全运行的一大安全隐患节能器。应在设计方案或改造初期加以考虑。防止和减少超低温腐蚀的发生，或开发超低温锅炉省煤器，分段选择原料，在超低温段选用更耐盐酸侵蚀的原料。同时，还应考虑进一步升级翅片管散热器管板结构，以方便紧急情况下管道的维护和更换。
2.4余热利用系统换热特性大幅改善
新型余热回收采用优化软件中空预热器-超低温锅炉省煤器协调传热曲线。与基本的余热回收应用系统软件不同，高温烟尘立即加热并与常温气体混合；新的优化软件完成了气体的等级分类和加热，常温下进入加热炉的气体首先被较低温度的烟气加热，被加热气体进入高温空气预热器成为高温烟气加热，使烟气与空气之间的传热温差更小，空预器传热火用损失减少，有利于烟气能量品位的梯级利用。
2.5尾部受热面优化目标分析
近年来，我国火电厂发电机组用户数量猛增，也带动了煤炭消费量的持续增长。加热炉是煤炭消费的关键环节。提高加热炉的高效率，可以合理提高煤炭的利用率。受热面的改善是锅炉煤改气的关键方向。升级加热炉末端的超低温锅炉省煤器或设置部分超低温再热水器，将有助于进一步回收锅炉余热资源。因此，在加热炉新发电机组的基础建设和老发电机组的改造中，末端受热面的改善成为节能减排的关键途径。加热面的合理升级，可使加热炉的效率提高1%以上。
2.6加强受热面材料研究
加热炉末端的热表面存在超低温腐蚀的隐患。加热炉端部热面的使用寿命在超低温运行时受到非常明显的损害。目前的方法是对原材料进行外涂，防止超低温侵蚀。但这无法合理满足进一步推进热面更新改造最终的要求。现阶段，原材料本身无法有效用于超低温冲蚀条件。您应该对热表面的原材料进行深入分析。该产品开发了一种具有更强传热能力并能合理抵抗超低温侵蚀的热面材料，保证加热。炉尾热面可再次工作，烟尘余热回收更合理。
3.结束语
综上所述，通过对锅炉尾部烟气余热进行有效的回收与利用，能够为电站的全部热量消耗量带来降低，同时这也是烟气余热的主要利用方式。另外，在新型电站锅炉余热利用的提出后，使其都有效的综合优化，进而烟气空气的换热温差在极大程度上得到降低，避免了空气预热器出现损失现象；同时，就算延期以及温差之间的传热系数产生较大的影响，但也不会对烟气余热的利用造成影响。在进行系统在那个的优化后，电站锅炉的低温省煤器处于130摄氏度至174摄氏度之间，尽管会使换热器壁温产生较高的情况，但是低温腐蚀的问题也能够得到解决。
参考文献：
[1]赵之军，冯伟忠，张玲，等．电站锅炉排烟余热回收的理论分析与工程实践[J]，动力工程，2009，29（11）：994-997．
[2]刘鹤忠，连正权．低温省煤器在火力发电厂中的运用探讨[J]，电力勘探设计，2010，8（4）：32-38．
[3]中国电力企业联合会．中国燃煤电厂大气污染物控制现状 2009[M]．北京：中国电力出版社，2009：2-10．