太原市热力公司东山热源厂增设省煤器节能研究

于 蕾

(太原市热力设计有限公司，山西 太原 030012)

·环保·节能·

太原市热力公司东山热源厂增设省煤器节能研究

于 蕾

(太原市热力设计有限公司，山西 太原 030012)

结合太原市热力公司东山热源厂的供热现状，提出了在锅炉空气预热器后并联省煤器的节能改造措施，在通常的大流量小温差的运行方式下，通过调节阀控制经过省煤器的流量，既达到了降低排烟温度回收热量的目的，又保障了锅炉以正常流量运行。

省煤器，并联，节能

太原市位于山西省中部，太原盆地北端，地跨汾河两岸，是石太、太焦、太岚、同蒲铁路的交汇点，太旧高速公路的起点。其东接阳泉，北邻忻州，西靠吕梁，南连榆次。其地理坐标为东经111°30′～113°09′，北纬32°27′～38°25′之间，地处山西高原中部，太原盆地北端。南北最长处约107 km，东西最宽处约144 km，总疆界长达563 km，总面积为6 988 km2，市区面积1 460 km2。

太原市是山西省省会，是全省的政治、经济、文化、交通中心，是华北地区重要的中心城市之一。太原位于我国中、西、东三大经济带结合部，在国家实行西部大开发的战略中具有承东启西的区位优势。根据太原市城市总体规划确定城市性质为：山西省省会，中部地区重要的中心城市，全国重要的新材料和先进制造业基地，历史悠久的文化古都。

我国国民经济和社会发展规划纲要明确提出：“落实节约资源和保护环境基本国策，建设低投入，高产出，低能耗，少排放，能循环，可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型社会。强化能源节约和高效利用的政策导向，加大节能力度。”

1 太原市热力公司东山热源厂供热现状

太原市东山煤矿自备电厂建设的2×12 MW供热发电机组，设计供热能力为110万m2；太原市东山大型调峰热源厂工程建设的3×64 MW大型锅炉房，设计供热能力为300万m2。现两热源已实现并网运行，已建成投运热力站62座，实现供热面积494万m2。一次管网设计供、回水温度为130 ℃/70 ℃，设计压力为2.5 MPa。

1)太原市东山煤矿自备电厂配套的供热管网主要解决东山地区红沟北街北侧区域的冬季供热负荷。

太原市东山集中供热工程为两级换热三级管网系统。蒸汽管网主干线DN600从东山电厂西围墙引出向西沿东山煤矿铁路专用线南侧至490库东侧向北穿越太寿公路，沿北沙河南岸向西至490库大门对面热网换热站。高温热水一次管网DN450从热网换热站引出向南沿规划的太行北路至五龙口街，并沿五龙口街向西至双塔北路后南拐到太原火车站东侧。

2)太原市东山大型热源厂配套的供热管网主要解决上马街以南、桥东街以北、五一路—并州路以东区域东山地区以及儿童医院、塑料公司范围内的冬季供热负荷。

东山大型调峰热源厂供热管网主干线从伞儿树热源厂西围墙引出，向西与位于太行路的现状东山集中供热管网主干线相连，管径700，两网并网运行。同时沿五龙口街敷设一条主干线，管径600，从规划的太行路到建设路。敷设有三条支干线，分别为五一东街支干线DN600～DN400、南官坊街支干线DN350、小沟坡东街支干线DN350。

2 改造原因

太原市热力公司东山热源厂现有3台64 MW链条热水锅炉(QXL64-1.6/130/70-P)，其中2台为北京巴威公司产品，一台为南通锅炉厂产品，但3台锅炉的设计结构相同。自2003年开始投产，锅炉运行基本正常，现3台锅炉供热面积已达350万m2，年耗煤8.3万t。2012年完成脱硫除尘技术改造，新增布袋除尘和石灰石—石膏法脱硫装置，满足了烟气排放的国家标准，但锅炉的能耗仍然较高，经测试，锅炉实际运行效率在70%左右，远低于原设计效率83%，其中突出的是排烟温度一般在170 ℃～180 ℃左右，有较大的节能潜力。同时，该温度已超出滤袋使用的允许范围，危及布袋除尘器的寿命和安全。除尘器采用的是聚苯硫醚(PPS)布袋，滤袋允许连续使用温度为160 ℃，短期最高允许使用190 ℃，现排烟温度已达170 ℃～180 ℃，难以保障连续运行5个采暖期的寿命，应立即采取降温措施，否则经济损失巨大，而且有可能造成停炉和环境事故。降低排烟温度是目前锅炉节能减排的趋势，其中一个主要原因是目前的煤价高涨，而钢材相对较低，长期节能的收益比一次投入钢材的成本大得多。根据国家节能减排的政策精神，通过增设省煤器来降低排烟温度。

3 改造内容

在锅炉空气预热器出口后增设一级省煤器，新增省煤器和进出水管路系统的设计工作压力均为1.6 MPa。

流程见图1(图中粗实线所示为增设省煤器技术改造部分)。

烟气行程：从2组空气预热器出来的烟气，分别经水平进口烟道拐90°垂直下行通过2组省煤器管束，再折90°水平进入出口烟道，最后合并汇入原有的除尘器入口烟道。省煤器采用3 m长的标准方形鳍片铸铁管，φ76×8 mm，横向12排，纵向10排，2组共计240根，换热面积为1 077.6 m2，流通面积4.416 m2。水流程：回水总管(φ630)→各省煤器进水连接管(φ219)→省煤器进水集箱(φ273)→省煤器管束(φ76，12×10根)→省煤器出口集箱(φ273)→出水连接管(φ219)→出水母管(φ273)→出水总管(φ630)。在省煤器出水母管上装有流量计，并设置调节阀。省煤器管的总流通面积为0.067 86 m2，流速控制在0.5 m/s～2.0 m/s，即流量范围为120 t/h～500 t/h。省煤器进出水母管及省煤器集箱采用φ273×8 mm的热轧无缝钢管，省煤器管的进水和出水连接管采用φ219×8 mm的热轧无缝钢管。与常规省煤器串联到锅炉本体的布置相比，这种省煤器受热面与锅炉本体受热面并联布置的优点是：在通常的大流量小温差的运行方式下，可以通过调节阀控制经过省煤器的流量，这样既可达到降低排烟温度回收热量的目的，又能保障锅炉以正常流量运行。省煤器也可根据需要，调小流量增加温升，将出水直接给二次管网供热。

4 改造效果

增设省煤器后布袋的工作温度在126 ℃左右，远低于允许的160 ℃，可大大提高布袋的使用寿命；烟气体积减少约10%，布袋过滤风速降低有助于除尘效率的提高，能耗也有一定程度的减少。

新增省煤器的阻力增加约350 Pa，约占总阻力的8.3%，引风机能耗相应增加8.3%，但烟温降低44 ℃，烟气流量减少10%以上，引风机的能耗也随之减少10%以上，故总的效果是引风机能耗下降。

新增省煤器和锅炉本体并联布置，减少了系统阻力，循环水泵能耗有所降低。

5 结语

太原市东山热源厂集中供热节能技术改造工程对实现太原市的节能减排目标，提高人民生活水平，节约能源，提高能源利用，构建节约型社会和节约型企业具有重大意义。节约能源是中国经济发展的一项长期战略方针，节约能源不仅是为了缓解能源供需矛盾，更是为了促进国民经济健康、快捷地发展和保护环境，以及促进产业结构调整和产业升级。

节约能源是指加强用能管理，技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗，减少损失和污染物排放，制止浪费，有效、合理地利用能源。

本改造工程完成后，东山热源厂每年可节约煤约3 670 t，全年节水3万t，每年可减少二氧化硫排放量7 600 t。节能、环保和社会效益十分显著。

[1] 奚士光.锅炉及锅炉房设备[M].第3版.北京：中国建筑工业出版社，2007.

[2] 刘鹤忠.低温省煤器在火力发电厂中的运用探讨[J].电力勘测设计，2010(8)：25-27.

Research on addition of coal economizer’s energy-saving at Dongshan Power Source Plant of Taiyuan Thermal Company

YU Lei

(Taiyuan Thermal Design Co., Ltd, Taiyuan 030012, China)

Combining with the heating supply circumstances of Dongshan Power Source Plant of Taiyuan Thermal Company, the paper points out the energy-saving measures by paralleling the coal economizer after the boiler’s air preheater, indicates the adjustment valve can be used to control the volume of the coal economizer in its large volume and small temperature differences, so as to lower the exhaust gas temperature recycled heat and ensure the boilers’ smooth volumes.

coal economizer, parallel, energy-saving

1009-6825(2014)31-0201-02

2014-08-26

于 蕾(1981- )，女，硕士，工程师

TU833.3

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