低压省煤器经济性对比试验研究

王政先，张 敏

(国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006)

低压省煤器经济性对比试验研究

王政先，张 敏

(国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006)

对机组大修中增加的低压省煤器进行热力性能试验，在200 MW工况下分别进行了低压省煤器的投入和切除对比试验，分析其对机组经济性的影响。试验结果显示，热耗率由8 501.9 kJ/kWh降低至8 365.7 kJ/kWh，降低了136.2 kJ/kWh，试验对比性强，为电厂的相关技术改造提供参考。

低压省煤器;对比试验;热耗率

随着煤炭价格的上涨，发电成本增加，电厂为了节能降耗，采取了很多技术进行改造。我国大部分电厂的锅炉排烟温度偏高，增加了排烟损失。为充分利用这部分余热，近几年各电厂纷纷在锅炉尾部排烟处增设余热回收装置［1-2］，以提高机组的经济性，低压省煤器就是其中的一种。

目前国内大多通过等效热降理论计算出低压省煤器降低的热耗率和煤耗［3-5］，并非通过做对比试验直接得出结论。康晓妮在文献 ［6］中进行了对比试验研究，通过未加装低压省煤器的修前和加装省煤器后的修后数据进行对比，因凝结水部分经过低压省煤器，存在一定的误差，对比性不强。本文在低压省煤器改造完成后，连续进行了投入与切除低压省煤器试验，具有较强的对比性，可明显反映出低压省煤器对发电机组的影响。

1 低压省煤器系统

低压省煤器装在锅炉尾部，结构与一般省煤器相似，其水侧连接于汽轮机回热系统的低压部分，凝结水在低压省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，而自身却被加热，升高温度后再返回低压加热器系统，起到了代替部分低压加热器的作用，是汽轮机热力系统的一个组成部分。采用低压省煤器将排挤部分汽轮机的回热抽汽，在汽轮机进汽量不变的情况下，该排挤抽汽将从抽汽口返回汽轮机继续膨胀做功。因此，在燃料消耗量不变的情况下，可以多获得电功，提高了装置的经济性。该电厂具体加装装置如图1所示。

1.1 热力系统特点

图1 低压省煤器示意图

图2 低压省煤器设计图

该电厂在除尘器入口之间的烟道设置烟气换热器，利用烟气的余热加热凝结水。凝结水由3号低压加热器进口和出口引出，经过加热后回至4号低压加热器进口，设计图如图2所示。

1.2 设计参数

机组低压省煤器设计参数如表1所示。

表1 设计参数

2 试验对比分析

为了分析新增的低压省煤器对机组的经济性影响，进行了200 MW隔离工况下投入和切除低压省煤器的对比试验，试验按照国际GB8117—2008《汽轮机热力性能验收试验规程第2部分:方法B—各种类型和容量的汽轮机宽准确度试验》进行。

2.1 试验方法

a. 投入低压省煤器。打开2号低压加热器出口的调节阀和3号低压加热器出口的电动门，并关闭3号低压加热器到4号低压加热器的入口调节阀门和旁路手动门。

b. 切除低压省煤器。打开3号低压加热器到4号低压加热器的入口调节阀门和旁路手动门，关闭2号低压加热器出口的调节阀和3号低压加热器出口的电动门。

2.2 试验注意事项

正常运行时凝结水并未全部经过低压省煤器，而是一部分通过低压省煤器一部分直接从3号低压加热器进入4号低压加热器。进行试验时逐步关闭3号低压加热器到4号低压加热器的阀门，除氧器压力会增加，为避免除氧器超压，此处阀门应缓慢关闭。

切除低压省煤器后为防止爆管，尽快将经过低压省煤器的凝结水管路中的水放净。

试验完毕后再次投入低压省煤器时，因管内温度高，水进入后会立刻变成蒸汽，应事先将管道排空气门打开。缓慢开启2号低压加热器出口处的调节阀，让凝结水缓慢通过，随着调节阀的开启，会出现管道振动 (汽水混合)，然后调节阀可以快速开启。

2.3 试验数据

该机组投入低压省煤器和切除的试验数据如表2所示。

2.4 试验结果

投入低压省煤器后，经济效果显著。

a. 除氧器压力有所增加。

b. 除氧器、4号低压加热器和3号低压加热器进汽量都有所减少。

c. 热耗率由8 501.9 kJ/kWh降至8 365.7 kJ/kWh，减少 136.2 kJ/kWh。

d. 发电煤耗由321.83 g/kWh降至316.68 g/kWh，减少 5.16 g/kWh。

表2 200 MW隔离工况低压省煤器投入切除数据对比表

3 结束语

通过对比试验可见，在排烟尾部烟道增设低压省煤器有很大的经济价值。这是因为经过低压省煤器的凝结水温度升高，排挤了除氧器、4号低压加热器排汽量。同时因为经过3号低压加热器的凝结水量减少，抽汽量也随之减少，减少的那部分抽汽量用于汽轮机做功。此时排入凝汽器的流量必然增加，导致冷源损失增加，但是总的来说这部分被排挤的抽汽对汽轮机的做功大于冷源的损失。

［1］ 姚振刚，陈 曦，白 岩，等.燃煤电站锅炉烟气余热回收利用［J］.东北电力技术，2013，34(4):32-35.

［2］ 林 岩，丁 炜，田怀真.电站锅炉排烟余热回收系统在通辽发电总厂的应用［J］.东北电力技术，2004，25(7):4-6.

［3］ 丁乐群，张 镭，杨 楠.火电厂加装低压省煤器经济效益分析［J］.东北电力技术，2006，27(4):28-30.

［4］ 陈媛媛.超临界600 MW火电机组抽汽供热和加装低压省煤器的热经济性分析［D］.南京:东南大学，2010.

［5］ 陆万鹏，史月涛，孙奉仲.分离式热管换热器与低压省煤器的性能分析 ［J］.山东大学学报 (工学版)，2012.

［6］ 康晓妮，马文举，马 涛，等.320 MW机组锅炉装低压省煤器的经济性研究 ［J］.热力发电，2011，31(5):8-11.

Comparison Test Research on Economy of Low-pressure Economizer

WANG Zheng-xian，ZHANG Min
(Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China)

Thermal performance testing of low-pressure economizer added in overhaul is made，and comparison test is conducted on the 200 MW condition when input and removal of the low-pressure economizer，and analysis of its impact on the economy of the unit is made.The results show that the heat rate decreased from 8 501.9 kJ/kWh to 8 365.7 kJ/kWh，reducing 136.2 kJ/kWh.Which gives certain reference to the power plant technological innovation.

Low-pressure economizer;Comparison test;Heat rate

TM621;TK223

A

1004-7913(2014)02-0025-03

王政先 (1984—)，男，硕士，工程师，主要从事汽轮机热力性能试验、节能技术监督工作。

2013-08-18)