低温省煤器改造及其控制策略

何浩民

摘 要：烟气余热利用装置（低温省煤器系统）通过烟气换热设备对烟气进行冷却，以降低烟气温度，同时余热进行回收利用，以达到节能减排的功效。电厂增设的余热利用回收装置，安装在锅炉空预器出口与电除尘器入口烟道。通过烟气换热加热汽机凝结水，提高机组综合效率，同时将排烟温度降低到105℃。低温省煤器串并联在#6低加和#8低加之间，由8号低加出水口和7号低加出水口引水至低温省煤器系统，过烟气换热加热后，水回至#6低加入口。

关键词：低温省煤器；节能减排；效率；排烟温度；串并联

引言

电厂采用哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计的超超临界参数变压运行直流锅炉，采用П型布置、单炉膛、改进型低NOX分级送风燃烧系统、墙式切园燃烧方式，炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、带再循环泵的启动系统、一次中间再热。过热蒸汽调温方式以煤水比为主，同时设置三级喷水减温器；再热蒸汽主要采用尾部竖井分隔烟道调温挡板调温，同时燃烧器的摆动对再热蒸汽温度也有一定的调节作用，在低温再热器入口管道上还设置有事故喷水减温器。

目前机组运行排烟温度过高，造成供电煤耗过高，同时浪费了大量可供回收利用的烟气余热。加装低温省煤器可以有效降低排烟温度、回收烟气余热，不但降低供电煤耗，还能减少粉尘排放，具有良好的经济和社会效益。

1 低温省煤器概述

低温省煤器在热力系统中的连接方式直接影响其经济效果和运行的安全、可靠性，简单来说就是串联、并联方式。串联方式是将低温省煤器串联于低压加热器之间，成为热力系统的一个组成部分，起具有换热效果好，排烟余热利用程度高，经济效果好的优点，但是会增加凝结水的阻力，同时如果出问题会直接影响机组的安全运行；并联方式是将凝结水分流一部分去低温省煤器，加热后再与凝结水汇合，这样就不会影响机组的安全运行，但是换热效果一般。电厂采用的是串并联的方式，也就是把低温省煤器并联安装在#6低加和#8低加之间，在#6低加和#7低加之间原有的管路加上一个电动调节门，一般情况下电动门全关，让凝结水走低温省煤器，紧急情况下可以打开电动调门，保证机组安全运行。电厂改造AB两侧各两个低温省煤器，进口烟温16支，出口烟温16支，8号低加出口气动调节阀用于调节进水流量以控制出口烟温，设置蒸汽吹灰防止堵灰。

2 控制策略

2.1 8号低加出口气动调节阀

8号低加出口气动调节阀用以调节8号低加出口的水量，通过8号低加出口水量的调节来调节换热器出口烟气的烟温。使换热器出口烟气平均烟温（16个换热器出口烟温取平均值），使换热器出口平均烟温维持在105℃（界面上可修改）左右。

该调节阀可设置手动/自动切换按钮，当调节阀处于手动位置时，阀门开度通过手动在DCS画面上调节；当处于自动位置时，阀门开度与换热器出口平均烟温信号进行PID控制器调节，换热器出口平均烟温维持在105℃（在界面上可修改）左右。

该阀门可参考如下逻辑控制：

过程变量：16个换热器出口烟温取平均值

设定值：温度（105℃）（此温度需在界面上可设置修改），建议温度设定值为内置值（105℃），设温度设定偏置块（±10℃）供画面操作。

手动条件：

任一换热器出口烟温每室四个测点均为坏点（4室共16个测点）

8号低加出口气动调节阀指令与反馈偏差大于20%

自动关（联锁关）：

7、8号低加跳闸

2.2 7号低加出口电动闸阀（10LCA80AA003）

用于调节7号低加出口的进水量。一般情况下，7号低加出口电动闸阀为全开。只有当8号气动调节阀全开时混合水温度仍然高于设定值时，手动关小原凝结水管道电动闸阀（带中停）。

开允许：

7号低加出口电动闸阀无故障

7号低加出口电动闸阀远控

自動关（联锁关）：

7、8号低加跳闸

2.3 凝结水管道旁路电动闸阀（10LCA40AA004）

一般情况下，该凝结水旁路电动闸阀的开度为全关。只有低负荷和烟气温度低时，该凝结水旁路电动闸阀手动打开使部分流量通过低温省煤器，以控制低温省煤器出口烟温。

开允许：

凝结水管道旁路电动闸阀无故障

凝结水管道旁路电动闸阀远控

自动开（联锁开）：

7号低加出口电动闸阀关到位或回水管电动闸阀关到位

7、8号低加跳闸

3 改造效果

改造后投入运行，效果很明显：

注：温度都为均值，单位摄氏度

表中给出了300MW、400MW、500MW、600MW时的进、出口烟温，进、出口水温，改造后烟温下降20℃，水温上升10℃，改造效果良好。

4 结束语

电厂改造的烟气余热利用装置（低温省煤器系统）通过烟气换热设备对烟气进行冷却，以降低烟气温度，同时余热进行回收利用，通过烟气换热加热汽机凝结水，提高机组综合效率，同时将排烟温度降低到105℃，降低了煤耗1-2g/kw·h，达到了节能减排的功效。