低压省煤器的资料.doc

传统理论和技术经济分析认为，电站锅炉的排烟温度在1珊H℃内较佳随者我国乃至全球经济能源和环保形势的发展，火力发电厂正面临能源价格不断：涨和越来越产籍的深保要求带来的成本压力，传统理论已经不符合如今的发展形关：应该更多利用锅炉的排烟温度，从节能减排和经济性两方面考，恩为电站锅炉高效利用开辟新途径。1增设低压省煤器的必要性
： 在某热电厂荆0＃11锅炉为东方锅炉厂设计制造的亚临界、中 的间―次再热、燃煤汽包炉。锅炉型号：U；1∝M74―亚投产于 环2（XX年年底和297年3月。机组投运后，空预器漏风率大的向 我，题于如［0年＃10＃1【炉大修后解决，但空预器换热能力不足的 多向题随之暴露，加上机组负荷、煤质的变化等其他因素影响两台炉实际运行时排烟温度高于设计值，夏季最高达｜6℃，而加｜年排烟温度4，均值达1501：35承插口内图 外圈的缝隙填多
过高的排烟温度，使排烟热损失（2大大增加，降低了钢炉运行效率，增大了机组供电煤耗，使脱硫系统工艺水量增加版胁到脱硫系统的安全运行＞为有效深度利用余热，必须进行节能提效（低乐省煤器）改造

的方法降低锅炉的排烟温度可以从尾部烟道，也就是锅炉的尾部受热面方面来考虑，省煤器与空气预热器布置在锅炉烟道的最后，进入这两种受热面的烟气温度也最低，所以统称它们为尾部受热面或低温受热面间从锅炉的尾部受热面方面来考虑，降低锅炉的排烟温度（从节能的角度看可以等同于减少换热面积）的方法可以总结为以下三个方面：（D，尾部受热面设计结构优化；（2）提高现有换热器的换热能力；（3），增加新的受热面，降低锅炉的排烟温度。下面分别介绍这三个方法：
炉的尾多对流受热面中，尾部受热面尤其是空气预热器传热量较少但是传热面积却比过热器的传热面积大的多，原因是空气预热器烟气测和空气美的对流换热系数都比较低，因此传热系数相当低；空气预热器又处于烟气流程中温度最低的部位，传热温压也比其他受热面小的多，因此，尾部受热面尤其是空气预热器的设计和布置问题是一个关系到节省锅炉钢材、降低锅炉造价的重要经济问题的。用最优化方法代替常规方法进行锅炉设计，是提高尾部受热面设计和布置经济性的一条重要途径，可以着重从省煤器和空气预热器的结构参数优化，为了提高省煤器和空气预热器设计的经济性、减少传热面积、降低金属耗量，就V
在费高缫有换热器的换热能力方街，目前使用较多的是蝶妥进帅瞥，热警等等，其中卷豪进片管和螺纹管采用的方法是扩展受热多肃积，从香强化传热，达到节能的H的1热管是依靠自身内部液体的形变多实境线热的传：热元件，其具有海高的导热性、优良的等温性等其他传热元件所发有的r要123增X新的受热面（那在锅炉尾部安装低压省煤器）在锅炉尾部安装低压省煤器配一个没好的降低锅炉排需温度的德练，本文所研究的a是安装低压省煤器的系统的最优水量及引出口不网字对应的最优水量的比轻，具体的介继将在下文中作详细介绍

本文研究的是低加系统在安装低压省煤器以后，当低压省煤器的引入、引出口固定时，所对应的最优水量；当引入口不确定位置时，比较不同引入口所对应的最优水量；还可以研究各个参数变化的时候引起的最优水流量和最大的等效焓降增量的变化。可以通过编程达到这个目的只需要知道这两种系统的初始参数，就可以通过程序算出来不同的引入口的最优水量及其对应的等效焓降增量以及对应的标准煤耗的节省量，而且可以出图，直观地反映和比较，可以指导这两种系统在安装低压省煤器时选择最优引出口和运行时的最优水量，从而使标准煤耗的降低值达到最大，充分的节能：本研究是国内首次比较不同引出口所对应的最优水量，从而为以以后的低压省煤器的设计和运行方面提供―定的支持，还可以尝试利用低压省煤器来解决一些热力系统所出现的问题：

西安交通大学的林万超【3】对低压省煤器系统的热经济性利用等效焓降理论进行了深入的分析东北电力大学的周振起“等利用锅炉排烟余热实现节能的方法，以电厂中机组增装低压省煤器为例利用等效焓降原理进行热经济性分析计算出其节能效果。山东大学黄新元，等对电站系统低压省煤器的优化设计及优化运行进行了深入的研究提出了电站系统低压省煤器的优化设计的通用数学模型。本文根据该电厂的实际运行情况对机组增装
自1984年以来，国内的很多电厂投入使用了低压省煤器系统，如山东龙口电厂、长春第二热电有限责任公司、河南省开封火电厂等等。这些电厂投入使用低压省煤器系统以后，排烟温度普遍降低20～30℃，极大地降低了标准煤耗，达到了节能的效果。

山东龙口电厂于1997年6月投运了两台低压省煤器（配2台100MW机组）至今己运行了八年不降低排烟温度（165-135）30℃（且排烟温度可调节）取得显著效益，2003年龙口电厂200MW机组＃5＃6炉采用低压省煤器降低排烟温度45℃，煤耗降低4.95g/kwh。
威海电厂＃2锅炉于2003年10月投运了螺旋肋片管低压省煤器（配125MW），降低排烟温度（167,142）30℃，降低发电煤耗336g/kwh。威海电厂＃1锅炉于2006年3月设计加装低压省煤器。
济宁运河电厂137MW机组＃1、#2炉于2006设计加装低压省煤器，投运后降低排烟温度（163-138）25℃，取得良好的使用效果。
山西神头―电厂200Mw机组，＃3、#4炉通过加装低压省煤器降低排烟温度（176～156）20℃，取得良好的节能和环保效益。

ن
低压省煤器是利用锅炉排烟余热，节约能源的有效措施之一，并颇具特色。低压省煤器装在锅炉尾部，结构与一般省煤器相仿，汽水侧联结于汽轮机回热系统的低压部分由于内部流过的介质不是高压给水，是凝结水泵供出的低压凝结水，其水侧压力较低
典型的低压省煤器的热力系统如图所示。低压省煤器与主回水成并联布置其进囗水取自汽轮机的低压回热系统，低压省煤器的过水量、入囗水温均可在运行中调节进入低压省煤器的凝结水吸收锅炉排烟热量后，在除氧器入口与王凝结水汇合。这种热力系统，低压省煤器的给水跨过若干级加热器，利用级间压降克服低压省煤器本体及连接管路的流阻，不必增设水泵，提高了运行可靠性，同时也自然地实现了排烟余热的梯级利用。

低压省煤器在热系统中的联结方式，直接影响到它的经济效果和分析计算的方法以及运行的安全、可靠性。低压省煤器联入热系统的方式很多，就其实质而言，只有两种联结系统：其一是，低压省煤器串联于热力系统中，简称串联系统；其二是，低压省煤器并联于热力系统中，简称并联系统的，下面就介绍一下这两种系统的结构及其优缺点。
2，12，1低压省煤器的串联系统
低压省煤器的串联系统，如图22所示，从低压加热器NO·出口引出全部凝结水0［千克时，送入低压省煤器，在低压省煤器中加热升温后，全部返回低压加热器NO的入口，从凝结水流的系统看，低压省煤器串联于低压加热器之间，成为热力系统的一个组图成部分，串联系统的优点是流经低压省煤器的

ن，ن¸²èپ”ç³»ç»ںçڑ„ن¼ک点وک¯وµپç»ڈن½ژهژ‹çœپç…¤ه™¨çڑ„و°´é‡ڈوœ€ه¤§ï¼Œهœ¨ن½ژهژ‹çœپç…¤ه™¨çڑ„هڈ—çƒé‌¢â€•ه®ڑو—¶ï¼Œé”…炉وژ’çƒںçڑ„ه†·هچ´ç¨‹ه؛¦ه’Œن½ژهژ‹çœپç…¤ه™¨çڑ„çƒè´ںèچ·Qè؟پ焦耳ï¼ڈو ‘较ه¤§ï¼Œوژ’çƒںن½™çƒهˆ©ç”¨çڑ„程ه؛¦è¾ƒé«ک，ç»ڈوµژو•ˆç¾ژه¥½ï¼Œه…¶ç¼؛点وک¯ه‡‌结و°´وµپçڑ„هŒ»هٹ›ه¢‍هٹ ï¼Œو‰€é›†ه‡‌结و°´ه¤©çڑ„هژ‹ه¤´ه¢‍هٹ ï¼Œه¯¹ن؛ژéک³ç”µهژ‚çڑ„و”¹é€ ï¼Œه¾€ه¾€ن¼ڑ碰هˆ°ه› ه‡‌结و°´ه¤©هژ‹ه¤´ن¸چ足而需è¦پهڈکوچ¢و±‚é—®é¢ک

串联系统的优点是流经低压省煤器的水量最大，在低压省煤器的受热面―定时，锅炉排烟的冷却程度和低压省煤器的热负荷焦耳较大，排烟余热利用的程度较高，经济效美好，其缺点是凝结水流的医力增加，所集凝结水天的压头增加，对于阳电厂的改造，往往会碰到因凝结水天压头不足而需要变换求问题.
并联系统如图2所示，引水可以跨过1个或多个加热器流经低压省保器的分水流量为D，定 义D与众之比为分水系数画＝对于并联系统热 设整4不仅排挤第m缓加热器的抽汽力·同时还排 进环第那级前所绕过的各缓加热器（第2到m·级的杰汽低压
因为低压省煤器绕过一、两个低压加热器，所减少的水阻力足以补偿低压省煤器及某联结管道所增加的阻力，这对改造旧电厂较为有利，除此之外，还可以方便地实现余热梯级开发利用，缺点是低压省煤器的传热温压将比串联系统低，因为分流量小于全流量，即就是Dd<Dh,低压省煤器的出口水温将比串联时要高。

一般认为，把烟气余热输入回热系统中会排挤部分抽汽，导致热力循环效率降低；并且，排挤的部分抽汽会增加凝汽器的排汽使汽轮机真空有所降低。这两点是对于低压省煤器能否节能的主要疑问之所在实际上增设低压省煤器后大量烟气余热进入回热系统，这是在没有增加锅炉燃料量的前提下获得的额外热量，必以一定的效率转变为电功。这个新增功量要远大于排挤抽汽和汽机真空微降所引起的功量损失，所以机组经济性无例外都是提高的。

本文研究的主要目的就是电厂的节能，使电厂的标准煤耗降低，为了达到这个目的，需要使用等效焓降（也称为等效热降）的方法来计算出标准煤耗的降低值，从而比较得出使整个等效焓降增量最大（即标准煤耗降低值最大）时所对应的各个参数，下面简要说明等效焓降的理论基础。
等效焓降是―种新的热工理论，在六十年代后期，它首先由库兹整佐夫提出，并在七十年代逐步完善、成熟，形成了完善的理论体系。
等效焓降的原理就是基于热力学的热工转换原理，考虑到设备质量，热力系统结构和参数的特点，经过严密地理论推演，导出几个热力分析参量Hj，（即每个低压加热器抽汽的等效焓降量）和nj（即每个低压加热器的抽汽效率）等。

参数给出，对热力设备和系统进行分析时，就是用这些参数直接分析和计算我们下一章的基本计算就是上述的分析方法，在基本计算中，各个系统和参是不变的。
使用等效焓降法来进行课题的计算是因为等效焓降有其自身的优点，并以满足课题的计算要求，所以使用等效焓降法。
等效焓降法既可以用于整体热力系统的计算，也可以用于热力系统局部析定量，它摒弃了常规计算缺点，不需要全盘重新计算就能查明系统变化的经济性，即用简捷的局部运算代替整个系统的繁杂计算，具体讲，它只研究与系统改变有关的那些部分，并用给出的一次性参量进行局部定量，确定变化的经济效果，这种方法经实践应用颇为简便。这是等效焓降法的优点。
总结起来，等效焓降法的特点是：局部运算的热工概念清晰，与一般热力
学分析完全―致，因此容易掌握应用；其次，计算简捷而又准确，与真实热力系统相符，且无论用手工计算或电算都很方便，分析问题时，这种方法能充分剖析事物的本质和矛盾，分清问题的主入从而促进问题的正确解决，对于使用电算计算很方便这一特点，在本课题的MATLAB编程中体现得极为清楚。
两种机组比较可以看出，回热汽轮机组一千克新蒸汽的做功不是简单的热
降，而是比纯凝汽式机组的新蒸汽热降
0 n
H h h = - 小。但是，它与纯凝汽式机组
的 H 又十分类似，它们都是一千克新汽的实际做功。为了有别于纯凝汽式机组
的热降 H ，故称回热汽轮机组的这个做功为等效热降。其数量上面的含义可以
从公式（ 2-2 ）看出，也就是回热式汽轮机组一千克新蒸汽的实际做功，等效于
纯凝汽式机组中
1(1 )
Z
r r
r
y a
=
- å 千克新蒸汽所作的功，也就相当于
1
(1 )
Z
r r
r
y a
=
- å 千克
H 称为第 j 级低压加热器抽汽的等效焓降，它的物理意义是：等效焓降
j

大唐华银电力股份有限公司金竹山火力发电分公司2台60OMW亚临界机组分别于2006年4月和7月相继投产发电，1台60OMW超临界机组于2009年7月投入运行。金竹山电厂＃1锅炉600WMW负荷原工况设计空预器进口温度却20℃，排烟温度125℃·但因锅炉受热面设计不当和燃煤热值远低于设计值等的原因，实际当空预器进口温度20℃时，排烟温度达到146℃左右。烟气余热回收就是对减少排烟损失，降低排烟温度，回收烟气热能，节约能源，提高电厂的经济性，符合国家节能减排的政策，具有重要意义 。
金竹山电厂＃1机组由于空预器改造后排烟温度较低、酸露点温度偏高、传热温差小，而现场布置空间紧凑，因此传统的低压省煤器或单一相变换热器都难以满足要求，而将两者有机结合，在传统低压省煤器管屏前增设相变换热器作为预热段，避免了因结露引起低温腐蚀，又能最大可能地利用烟气的余热，对两者都可以起到扬长避短的效果：