燃煤机组空预器低温腐蚀解决方案浅析

2. 3 方案技术对比

结合式( 1) ～ 式( 13) 对解决空气预热器低温腐蚀的两个方案进行技术对比，如表 1 所示。

表1方案一(暖风器)与方案二(热风再循环)技术对比

3 能耗分析

在进行能耗分析前，先定义基准方案，即在一定环境温度下，既不设置暖风器又不设置热风再循环的方案。下述分析均基于基准方案进行。

采用方案一( 暖风器)耗用蒸汽，在主蒸汽流量不变的情况下，降低主汽轮机出力，同时也降低锅炉煤耗。另外，因为暖风器阻力增加会使得风机功耗有所增加。从辅助蒸汽的利用角度，采用这一方式，可以提高辅助蒸汽的能量利用程度( 辅汽的疏水焓 Hs远远低于主汽轮机的排汽焓 Hp) ，故整个系统的能量损失更小，经济效益较好。对暖风器用汽量 ms进行能量转换分析，如图 3 所示。

图3暖风器能量转换分析

以某百万工程为例，增设暖风器后，风机电耗增加 212 k W，同时，耗 用 蒸 汽 量 24 t/h，Hp=2 337. 1 k J / kg ，Hs= 790. 3 k J / kg ，忽略其他损失，带来的能耗节约为 10. 312 MW，经济性较好，优于基准方案。

采用方案二( 热风再循环)由于风机入口风量增加，并且当风道、空预器的尺寸不加大( 加大，则初投资增加) 的情况下，沿程阻力也会增加，故风机运行功耗增加。该方案采用锅炉尾部热量加热方式，由式( 8) ～ 式( 13) 可以看出，在锅炉排烟温度保持不变的情况下，空预器的吸热能力基本不变，进入锅炉的热量也保持不变，由此锅炉的耗煤量与基准方案基本相当。考虑到本方案会增加风机功耗，故其经济性劣于基准方案，并且环境温度越低，经济性越差。

4 结论

方案一( 暖风器系统) 和方案二( 热风再循环系统) 都具有提高锅炉空气预热器冷端进风温度，防止锅炉低温腐蚀的功能。

暖风器系统虽然设备初投资比较大，但在以下方面具有明显的优势:

（1）以低位能的低压蒸汽为热源，降低了冷源损失，对应机组的供电煤耗较低，考虑投资后的年费用也较低;

（2）风温调节范围广，能满足冬季最低气温工况、锅炉低负荷等工况进风温度的要求;

（3）风温可调性好，可根据环境温度及时调整冷风温度。该系统更适用于年冷端平均壁温低于推荐值的天数较多或环境温度较低的工程。

受加热方式的限制，热风再循环对于提高进入冷风温度的作用有限，其采用一般需要满足如下条件:

（1）燃料含硫量较低;

（2）环境平均温度较高;

（3）要求冷风温度提高不多，锅炉排烟温度较高。

对采暖区暖风器的环境温度宜取冬季采暖温度，加热面积按 20% ～ 30% 考虑裕量; 对非采暖区暖风器的环境温度宜按冬季最冷月平均温度，加热面积按 10% ～ 15% 考虑裕量，并应校核不利工况及极端最低温度工况下暖风器的温升能力。

选择热风再循环系统宜将循环流量控制在总风量 10% 以内，以免增大空气预热器和风机的容量，从而增加设备投资和运行费用。

延伸阅读：

电厂空预器积灰脏堵智能诊断的研究与应用

电厂氟塑钢空预器的传热与积灰性能研究

脱硝超低排放改造后空预器节能分析及改进措施

SCR脱硝系统解决空预器ABS堵塞的一个好办法