摘要：近两年由于国家环保政策要求，低温省煤器使用作用、目的及出发点发生改变。降低电除尘内粉尘比电阻，提高电除尘效率，降低烟尘排放，同时通过多级换热后有利用于提高脱硝投入率，防止空气预热器腐蚀和提高炉效的综合利用。吉林松花江热电公司4号机组为350MW机组，锅炉为哈尔滨锅炉厂制造的亚临界、自然循环、单炉膛平衡通风、固态干式排渣、全钢构架的∏型汽包炉，锅炉型号为HG1165/17.5-HM3,锅炉最大连续出力 1165 t/h。脱硝方式为炉外SCR方式、脱硫为石灰石湿法方式;锅炉尾部配备两台双室四电场电除尘器。除尘器入口烟气温度144℃、除设计效率99.86%、保证效率99.7%。
2013年11月11 -15日对电除尘器摸底试验，机组90%、50%工况下测试除尘器入口最高烟气温度为144.9℃、129.6℃，平均烟气温度136.4℃、119.5℃;A侧除尘出口烟尘浓度(6%O2)41.55mg/m3，B侧除尘出口烟尘浓度(6%O2)为mg/m为55.96mg/m3，低于国家新环保法颁布实施小于30mg/m3的标准，需对电除尘器进行改造。
我公司委托西安热工研究院对4号炉电除尘进行可研论证增加电场数量、改为电袋方式、电除尘及旋转电极方式、增加低温省煤器及高频电源改造等具体方案，根据摸底试验数据距达标值差距不大及投资比较，最后确定采用增加低温省煤器及高频电源方式进行此次改造完成可以满足达标排放标准。按照这种方式改造降低烟尘排放,松花江热电公司组织了多次研讨会,将低负荷期间脱硝因空预器温度低于320℃无法投入问题一起进行研究,最终将低温省煤器降低入口电除尘温度来减少烟尘排放和脱硝SCR投入问题一并研究考虑初步设计思路构想。
1、锅炉低温省煤器回收热量进行多级换热原理
燃煤电站锅炉应用低温省煤器应用较多，最主要的目的是考虑系统节能，实现降低煤耗。由于降低电除尘入口温度使电除尘内粉尘比电阻下降，烟尘更易荷电和收集，同时进入电除尘器的实际烟气量相应减少、烟气流速降低，这些均有利于提高电除尘效率，降低烟尘排放;同时将低温省煤器换热后的高温水接入送风机及一次风机出口暖风器，取消原蒸汽暖风器，加热送风机及一次风机出口冷风，提高空预器出口温度，满足燃用低硫煤小于1%空预器温度大于160℃，解决低温腐蚀问题;同时可以解决锅炉低负荷期间脱硝系统投不上问题，达到降低NOX排放目的;提高炉膛入口风温，提高炉效。
设计原理图
循环加热水源取自为4号机8号低加入口，经过低温省煤器加热后回至4号机6号低压加热器入口;设置暖风器循环加热系统，利用循环水通过吸收低温省煤器处的烟气热量来加热暖风器。两路水源在低温省煤器入口位置有部分共用管路，出口分为两路水，每条支路上均设置电动调节阀组，用以分配两路水流量，以确保系统的安全性。在低温省煤器入口总管路上需要增设两台循环水泵，一工一备(一台变频)，克服沿程阻力，保证低压除氧器入口压力。在保证换热器阻力的前提下，换热器的水侧设计最大通流能力为 712.7 t/h(BMCR工况)设计。经计算烟气余热利用回收装置换热面积不应低于 19050 m2(烟气侧)。烟气余热回收利用装置布置在除尘器入口的换热面积为 19050 m2，除尘器入口温度为139℃(100%BMCR,75%BMCR，50%BMCR);装置出口温度为103℃(100%BMCR，75%BMCR,50%BMCR)。
一次风机及送风机出口暖风器重新设计安装，增设一次风机及送风机出口暖风机换热旁路，用于控制风机出口风温。低温省煤器出入口温度及压力、流量需引入DCS中。新增设的暖风器代替原暖风器(原蒸汽暖风器投入存在漏泄，尤其冬季可靠性低), 一次风机暖风器出口最高加热后的风温不能超过30℃。送风机出口风温不超过23℃。尾部烟道低温省煤器分组设计，共分为8组。当出现泄漏时能够有效的进行隔离。当其中1个分区出现泄漏，能退出该区烟气余热回收装置运行，不影响其它区烟气余热回收装置的正常运行。
2、建设实施情况
吉林松花江热电公司4号炉低温省煤器改造由电厂提出设计构想和设计想念编制，采用招投方式进行省煤器设计、制造、安装及调试于一体总承包方式，改造工作在4号炉2014年A修期间进行，工程自5月20日开工、7月15日施工完毕。
3、投运效果与经济性
3.1投运效果
3.1.1通过低温省煤器换热方式降低电除尘入口烟气温度至103℃，使电除尘器入口温度降低,同时比电阻降低,除尘效率提高来降低出口含尘浓度的效果;再辅助电除尘高频电源改造，使除尘排放指标满足国家标准要求，达到节能减排目的。
3.1.2 将低温省煤器换热后的高温水接引到送风机及一次风机暖风器位置，将冷风加热，改造后的热水暖风器为余热回收利用，并且此结构形式比蒸汽暖风器运行稳定。解决了以往蒸汽形式暖风机经常漏泄无法投入问题，同时也减少了厂用蒸汽量，增加了机组负荷。投入后解决了空气预热器出口温度提高，避免因温度低而发生低温腐蚀。
3.1.3提高了空预器内温度，解决了冬季低负荷下脱硝系统因空预器温度低导致脱硝投运率低的问题，改造后脱硝系统投入稳定，达到减少NOX排放要求。
3.1.4改造后节能效果显著，从烟气余热回收热量、锅炉热风温度升高提高炉效率等方面具有良的节能空间。
3.2经济性
3.2.1低温省煤器投入运行后，机组回热系统效率增加，机组热耗降低20-30KJ/KWH，发电煤耗约下降1g/kwh，暖风器投入锅炉进风温度升高，锅炉效率增加0.5%，发电煤耗约下降1.58g/kwh，按年发电量约为15亿kwh。标煤单价按505元/吨标煤进行测算。每年的节能收益195.435万元。
3.2.2 低温省煤器投入后，年节约0.387万吨标准煤。减排二氧化硫6.054吨，减少烟尘排放量370吨，同时可避免脱硝系统低负荷期间投不上而增加NOX排放量。
4、结束语
本文从专业应用方面介绍了低温省煤器节能回收热后，通过多回热系统的综合应用方面，调节方式灵活，满足锅炉冬季、夏季及各种负荷要求。同时带来巨大的经济效益及社会效益。 同时可以做为其它电厂，尤其是北方电厂在此方面的推广方面的参考。
原标题：利用锅炉低温省煤器回收热量进行多级换热的综合推广应用
