低温省煤器介绍课件.ppt
上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司低温省煤器暖风器余热回收系统低温省煤器暖风器余热回收系统上海锅炉厂有限公司上海锅炉厂有限公司Monday,February 6,2023Monday,February 6,2023Monday,February 6,2023上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 前言前言前言前言 1.降低锅炉排烟温度，减小锅炉降低锅炉排烟温度，减小锅炉 q2 损失是提高发电效率的重要途径损失是提高发电效率的重要途径2.依靠传统的空气预热器无法将锅炉烟气温度有较大幅度的下降依靠传统的空气预热器无法将锅炉烟气温度有较大幅度的下降3.不设置不设置GGH导致脱硫系统为控制入塔烟气温度，需要耗去大量的冷却水导致脱硫系统为控制入塔烟气温度，需要耗去大量的冷却水4.预热器在锅炉采用各种节能手段后，面临排烟温度过低、低温腐蚀加剧的风险，需长期采用暖风器工作预热器在锅炉采用各种节能手段后，面临排烟温度过低、低温腐蚀加剧的风险，需长期采用暖风器工作5.暖风器耗用部分蒸汽热量，影响了电厂的经济性暖风器耗用部分蒸汽热量，影响了电厂的经济性 低温省煤器暖风器锅炉预热器回收系统：低温省煤器暖风器锅炉预热器回收系统：低温省煤器暖风器锅炉预热器回收系统：低温省煤器暖风器锅炉预热器回收系统：1.可以解决大幅度降低排烟温度的需要可以解决大幅度降低排烟温度的需要2.为预热器暖风器提供循环热量为预热器暖风器提供循环热量3.可以明显提高电厂的热经济性可以明显提高电厂的热经济性4.可以部分替代可以部分替代GGH设备，回收的热能直接为发电工质利用设备，回收的热能直接为发电工质利用5.完全符合国家发展绿色煤电的要求完全符合国家发展绿色煤电的要求上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 设备应用情况设备应用情况设备应用情况设备应用情况 1.从从1990年代起，欧洲的褐煤锅炉系统，普遍安装低温预热回收系统，将排烟温年代起，欧洲的褐煤锅炉系统，普遍安装低温预热回收系统，将排烟温度从度从160170，降低到，降低到120左右，提高电厂热效率左右，提高电厂热效率2.5%2.日本近十年内新建的日本近十年内新建的1000MW以上机组，和脱硫脱硝装置同步配备低温余热回收以上机组，和脱硫脱硝装置同步配备低温余热回收系统，节约水耗和电耗系统，节约水耗和电耗3.日本新一代电除尘系统，依靠在空气预热器和电除尘之间加装烟温调节系统，将日本新一代电除尘系统，依靠在空气预热器和电除尘之间加装烟温调节系统，将除尘器入口烟温低到除尘器入口烟温低到80，改变烟气比电阻，将除尘效果控制到，改变烟气比电阻，将除尘效果控制到30mg/Nm34.美国各锅炉公司的新设计目标是将锅炉排烟温度控制到美国各锅炉公司的新设计目标是将锅炉排烟温度控制到100以下，主要依靠提以下，主要依靠提高空气预热器效率和加装尾部换热器高空气预热器效率和加装尾部换热器5.国内的工业炉，普遍配置铸铁省煤器回收余热国内的工业炉，普遍配置铸铁省煤器回收余热 上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 设备布置方案设备布置方案设备布置方案设备布置方案 1.全部布置在空预器全部布置在空预器-电除尘间电除尘间 易堵灰易堵灰2.全部布置在脱硫塔前，只加热冷凝水全部布置在脱硫塔前，只加热冷凝水 调节性差调节性差 3.两级布置两级布置 一级在前电除尘前，第二级在脱硫塔前一级在前电除尘前，第二级在脱硫塔前 系统复杂系统复杂4.脱硫塔前分脱硫塔前分2-3级布置，分别加热冷凝水和暖风器水级布置，分别加热冷凝水和暖风器水 推荐方案推荐方案 和低加系统的连接和低加系统的连接和低加系统的连接和低加系统的连接串联串联 串于两级低加之间，串于两级低加之间，易出现因低温省煤器故障停机易出现因低温省煤器故障停机并联并联 和某级低加并联，不存在低温省煤器故障停机风险和某级低加并联，不存在低温省煤器故障停机风险 推荐方案推荐方案 上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 低温省煤器暖风器系统低温省煤器暖风器系统低温省煤器暖风器系统低温省煤器暖风器系统 上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 汽机热平衡图引入引出点的选择汽机热平衡图引入引出点的选择汽机热平衡图引入引出点的选择汽机热平衡图引入引出点的选择 上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 取水和回水方式取水和回水方式取水和回水方式取水和回水方式 （参数为某电厂100万机组TMCR时数据）上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 结构布置图结构布置图结构布置图结构布置图 上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 布置位置布置位置布置位置布置位置 脱硫塔脱硫塔上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 主要性能参数主要性能参数主要性能参数主要性能参数 （各项目需按照机组参数作具体设计）序序序序 号号号号名名名名 称称称称单单单单位位位位取取取取 值值值值 范范范范 围围围围备备备备 注注注注1烟气入口温度100-1802烟气出口温度80-100因煤种而异3水入口温度45-804水出口温度60-1205烟气阻力kPa1.0(设计值0.8)6水流动阻力MPa0.25换热器部分7暖风器工质阻力MPa0.25上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 换热元件形式换热元件形式换热元件形式换热元件形式 上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 换热元件材质换热元件材质换热元件材质换热元件材质 露点上方10以上 Q235A 露点10 09CuP (ND钢管+Corten翅片）露点下方10-20 钛合金，涂搪瓷翅片管，302等级不锈钢 露点下方20-30 304等级不锈钢 露点下方 30以上 316L 等级不锈钢 更低温度 904,926等级不锈钢或非金属材料 Tld=TH2O+125*SZS0.333/1.05afh*Azs 对有灰烟气 Tld=20*lg(VSO3)+a 对无灰烟气 a=184201上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 吹灰方式吹灰方式吹灰方式吹灰方式 蒸汽吹灰器（伸缩旋转式）（1.2-1.8MPa，300-350，4.8t/h）气脉冲吹灰器上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 控制方式控制方式控制方式控制方式 纯低温省煤器模式纯低温省煤器模式采用和相近温度的低加并联采用和相近温度的低加并联控制换热器出口的排烟温度，手段是控制进入控制换热器出口的排烟温度，手段是控制进入换热器的水量换热器的水量同时投用暖风器模式同时投用暖风器模式低温省煤器的第低温省煤器的第1,2级供加热冷凝水，第级供加热冷凝水，第3级供加热暖风级供加热暖风器内水；如设计需要暖风器出力较大时，可以用第器内水；如设计需要暖风器出力较大时，可以用第1级级作为暖风器热源，作为暖风器热源，2,3级加热凝结水级加热凝结水控制方式为切换第控制方式为切换第3级换热器的进出水阀，暖风器回路级换热器的进出水阀，暖风器回路吸热量通过调节其循环泵的转速或管道阀门开度控制；吸热量通过调节其循环泵的转速或管道阀门开度控制；依靠调节流入的凝结水量来控制最终排烟温度依靠调节流入的凝结水量来控制最终排烟温度被并联的低加被并联的低加通过控制进入低加的蒸汽进气门，加热未经过低温省煤通过控制进入低加的蒸汽进气门，加热未经过低温省煤器的剩余凝结水，以低加出口水温为控制参数器的剩余凝结水，以低加出口水温为控制参数上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 运行运行运行运行 堵灰风险堵灰风险布置在电除尘以后，灰来源少，没有粘度很强的布置在电除尘以后，灰来源少，没有粘度很强的物质（如石膏浆液）物质（如石膏浆液）布置采用布置采用H型或方形肋片，顺列排放，吹灰通透性型或方形肋片，顺列排放，吹灰通透性良好良好一般不出现堵灰现象一般不出现堵灰现象腐蚀风险腐蚀风险末级换热器在露点下方工作，腐蚀危害较大末级换热器在露点下方工作，腐蚀危害较大抗腐蚀对策抗腐蚀对策提高材料等级提高材料等级采用较厚的管子，留有不低于采用较厚的管子，留有不低于3mm的腐蚀余量的腐蚀余量采用肋化比较高的管束，提高换热表面壁温，光管区域尽采用肋化比较高的管束，提高换热表面壁温，光管区域尽量不接触烟气量不接触烟气设计寿命按照一个大修期考虑设计寿命按照一个大修期考虑上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 经济收益数据经济收益数据经济收益数据经济收益数据 收益部分：收益部分：1.回收余热，减少汽机抽汽量 （1-q5)*（I”-I）*Fcw2.更换暖风器热源，有利于提高热经济性 (1/b-q5ah)*Fair*Ta*Cpa3.减少脱硫系统水耗 Fgas*Tg*Cpg/（4.187*tw+0.3*2260）4.如取代GGH，可以降低运行耗功 W/0.42 （热耗）支出部分支出部分1增加了冷凝水的输送功 Fcw*Pcw /（p*cw）（电耗）2低温省煤器烟气阻力耗功 Fgas*Pgas/（f*gas）（电耗）3暖风器内循环水输送功 Fw *Pw /（p*w）（电耗）上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 经济收益计算基本数据经济收益计算基本数据经济收益计算基本数据经济收益计算基本数据 序号名 称单位330MW660MW1000MW备注1TMCR输出功率MW36772611002通过烟气量kg/s405.48750.611153烟气进出口温度125/79.71125/79.84125/82.844通过水量kg/s237.62370.285547.198汽机热平衡图来5水进出口温度56.38/75.8455.2/78.2660.8/82.456烟气阻力kPa111保证值7水流动阻力Mpa0.20.20.2保证值8暖风器系统水阻力Mpa0.30.30.3保证值9GGH运行总耗功kw5529181037不含高压水泵10脱硫塔烟气入口温度100100100无低温省煤器时11脱硫塔喷水蒸发率30303012燃料低位发热量kJ/kg23420227602276013标准煤煤价元/吨80080080014输送冷凝水管路散热率55515暖风器管路增加散热率22216折算年满发时间小时50005000500017电厂效率0.420.420.4218锅炉效率0.940.940.94上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 经济收益计算结果经济收益计算结果经济收益计算结果经济收益计算结果 序号序号序号序号名名名名 称称称称单位单位单位单位330MW330MW330MW330MW660MW660MW660MW660MW1000MW1000MW1000MW1000MW备注备注备注备注1凝结水吸热量kw 19,347 35,722 49,611 TMCR工况2暖风器置换热源节约热量kw 353.6 663.3 993.9 TMCR工况3凝结水输送耗功kw -53.6 -83.5 -123.7 TMCR工况4烟气阻力耗功kw -471.3 -872.4 -1,296 TMCR工况5暖风器水循环耗功kw -53.4 66.7 -83.4 TMCR工况7每年节约煤量（标准煤）万吨/年 1.0585 1.9582 2.7080 标准煤8最少节约发电煤耗最少节约发电煤耗g/kwh 5.77 5.77 5.40 5.40 4.92 4.92 标准煤9节约发电成本分/kwh 0.46 0.43 0.39 10脱硫节水量脱硫节水量万吨/年 18.75 18.75 34.71 34.71 51.57 51.57 若未配置GGH系统11节约GGH运行费用万元/年 80.80 138.30 182.62 如替代GGH12年节约燃料费用万元/年 847 1,567 2,166 13投资总费用万元 1,000 1,800 2,200 估算值14最长投资回收年限最长投资回收年限年 1.18 1.18 1.15 1.15 1.02 1.02 上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 其它工作其它工作其它工作其它工作 1.布置布置从汽机低压加热器到低温省煤器的管道和阀门从汽机低压加热器到低温省煤器的管道和阀门 2.修改修改DCS控制方案控制方案 3 低温省煤器的基础和打桩低温省煤器的基础和打桩 4.调整核算汽轮机低压缸抽汽方案和热耗（热平衡）调整核算汽轮机低压缸抽汽方案和热耗（热平衡）5.现场安装现场安装 上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 对脱硫系统的影响对脱硫系统的影响对脱硫系统的影响对脱硫系统的影响 1.减少入口喷水减少入口喷水 2.降低脱硫塔入口烟气流速，有利于提高脱硫效率降低脱硫塔入口烟气流速，有利于提高脱硫效率 3.可以避免脱硫塔内防腐内衬过热可以避免脱硫塔内防腐内衬过热 4.利于提高除雾效率利于提高除雾效率 5.可以缩小新建脱硫塔的直径可以缩小新建脱硫塔的直径上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司 结语结语结语结语 低温省煤器可以产生巨大的经济效益，是完全符合当前发展绿色煤电产业 政策的产品，具有良好的市场前景 低温腐蚀问题通过采用适当的设计对策是完全能够解决的 性能计算手段成熟，容易为试验验证（上锅在上海交大设有对流换热元件 性能测试实验台）投资回报期很短，没有复杂的运行设备，设备运行维护工作量主要是更换 部分被严重腐蚀的管子 上海电气电站集团上海锅炉厂有限公司谢谢各位谢谢各位 ！
