利用热管省煤器降低锅炉排烟温度的可行性分析

热管在锅炉烟气余热回收中的节能应用
秋季已经过半，冬季快要来临，北方的供暖期也快要到了。

北方供暖所使用的燃料有煤、油、燃气等，使用燃煤较多。

由于煤炭属于不可再生资源，随着生活水平的提高，科技水平的上升，以及人们对环保意识的提升，现在逐渐推行煤改气。

但是不管是使用燃煤还是天然气都会用到锅炉，因此余热回收都是不得不重视的一个环节。

余热回收再利用，是将生产过程中排出的具有高于环境温度的物质所带有的热能，通过热管热回收装置进行回收并加以利用。

当高温烟气经过排烟入口进入换热设备中，热管中的工质受热发生相变变为气态，将烟气中的热量带走，同时烟气温度降低，工质在压力差作用下从蒸发端到冷凝端；当气态工质到达冷凝端后，释放热量再变成液态，在重力作用下回流到蒸发端，如此往复，就完成了热量的传递。

热管因为具有热流密度可变性，从而能够以较大的传热面积输入流量、以较小的冷却面输出热量，在热传递的过程中比较高效灵活。

节能减排不只是节约水、电等常用的生活资源，而是从工业生产、从生活中的每个环节入手，做到不浪费。

余热回收，就是一个很好的节能减排的例子。

锅炉烟气从直接排放到外部环境中，造成大量热能浪费，到现在的使用热管换热器进行余热回收，提升热能使用效率，所节约的能源，所起到的节能减排的效果，是非常可观的。

H型省煤器在降低锅炉排烟温度改造中的应用本文分析了目前我国大型煤粉锅炉机组降低排烟温度的改造，通过在锅炉尾部安装H型低温省煤器系统来降低排烟温度，既可降低排烟温度，也可大量节约资金，该改造方案在锅炉降低排烟温度的改造中具有很好的推广价值。

标签：煤粉锅炉；排烟温度；H型低温省煤器1 前言近年来，由于我国很多电厂燃用的实际煤质大大偏离原设计煤质，随着锅炉积灰、结垢等原因，锅炉排烟温度普遍较高，锅炉效率降低，相对燃煤耗量上升，电厂效率也降低，另外，由于排烟温度上升，对锅炉安全运行造成很大的隐患，比如除尘器效率下降，除尘器寿命缩短，烟气温度增加，烟气量增大引起的引风机电耗上升，所以对锅炉进行降低排烟温度的改造势在必行。

对锅炉进行降低排烟温度的方式主要有两种，一种是对锅炉本体受热面进行改造，另一种方式是在锅炉本体外增加受热面，以吸收多余的热量。

对锅炉本体改造，原锅炉一般设计比较紧凑，空间较小，很难在较小的空间内布置过多的受热面，另外对于原受热面改造，最多可使锅炉排烟温度恢复到原设计水平，原因是排烟温度降低过多时，可引起锅炉省煤器和空气预热器低温段结露酸腐蚀，影响锅炉安全运行。

对锅炉本体外烟道增加受热面，由于在传统设计中需要考虑温差小、受热面布置多、积灰、磨损、阻力、低温腐蚀等因素，因此在成本非常昂贵，随着技术的成熟，通过我国研发的高耐磨高效率的H型省煤器对锅炉尾部烟道进行改造，从而降低排烟温度，是行之有效的一种方法。

2 锅炉改造前状况某电厂4#锅炉采用240t/h高压煤粉锅炉，锅炉排烟温度设计为135℃，#4锅炉实际运行中由于入炉煤偏离设计煤种较大，锅炉排烟温度年平均达到150℃，夏季最高超过165℃，影响锅炉效率1～2个百分点，严重影响机组经济性；同时，排烟温度过高，影响电除尘器的运行安全性、脱硫效率，甚至导致脱硫系统退出运行，多次发生环保事件，所以降低排烟温度，必须增设锅炉尾部排烟余热低温省煤器回收系统。

分析电站锅炉排烟温度降低的新技术【摘要】电站锅炉的热损失中，排烟热损失是最大的一部分，其主要限制条件是排烟温度。

因此，采用相关技术降低排烟温度，对于节能减耗有着重要意义。

本文针对电站锅炉排烟温度高的现象给出了原因，并分析了降低排烟温度的新技术应用，以期为降低锅炉排烟温度和提高锅炉运行经济性提供有效的解决措施。

【关键词】电站锅炉；排烟温度；降低；省煤器；空气预热器1引言电站锅炉在运行时，燃料在炉膛中燃烧产生热能和烟气，后者通过空气预热器回收余热之后从烟道排出，如图1所示。

上述过程中，烟气从烟道排出时的温度约为120℃~160℃，甚至更高，其所携带的热量由于未被充分利用而造成热量损失。

我们通常将上述热量损失与输入热量的比值称为排烟热损失，其值大小约为5%~12%，占整个锅炉热损失的70%，是造成锅炉热效率偏低的重要因素。

由此可见，排烟温度对于锅炉的效率有着决定性影响，据研究表明，排烟温度每升高10℃，相应地排烟热损失会增加1%左右，此外煤炭消耗量也随之增加[1]。

如果长期存在排烟温度高的现象，势必会影响锅炉系统的运行效果，进而影响锅炉运行的安全性和经济性。

因此，降低排烟温度对于节约成本和减少能耗的意义十分重大。

图1 锅炉工作原理图2锅炉排烟温度过高的原因2.1水冷壁结渣或烟道积灰在锅炉运行过程中，煤粉在炉内燃烧后会产生粘性灰沉积物并附着在水冷壁表面，久而久之便会积聚成渣。

若结渣不及时清理，会在一定程度上影响水冷壁热阻，减少锅炉对热量的吸收，从而增大炉膛出口烟温。

此外，受热面或烟道积灰也会影响省煤器吸热性能，积灰厚度每增加1mm，热量吸收将会降低15%左右，从而导致排烟温度升高。

2.2锅炉系统漏风系数过大锅炉出现漏风即意味着冷风进入炉膛，当冷风与炉内热风混合时，会导致如下情况：一是炉内烟气温度降低，炉内吸热量下降；二是炉温降低，破坏煤粉燃烧稳定性；三是在锅炉总风量不变的前提下，冷风进入锅炉，加速烟气流动，烟气来不及传递热量就离开受热面。

真空热管在燃煤机组低低温换热器的应用摘要：随着超低排放改造的完成，低低温换热器降温段长期处烟尘颗粒冲刷状态，无法克服被磨损，一旦磨损造成泄漏，大量凝结水将进入烟道内造成堵灰风险，并对低低温电除尘器、甚至整个锅炉系统的安全运行产生危害，因此急需一种更加可靠、更加安全的升级换代技术，尤其需要彻底解决磨损导致的凝结水泄漏问题。

关键词：热管；换热器；应用1 背景随着国家及地方环保政策的要求提高，燃煤机组完成了超低排放改造，其中大型机组均采用了低低温换热器降温段改造，降温段能将除尘器入口烟气温度由135℃降至90℃，回收烟气的余热，用来加热凝结水或去脱硫岛出口加热烟气温度，从而达到提高除尘器效率、减少脱硫工艺用水及增加机组能效的目的。

随着机组的运行，低低温换热器降温段发生大面积积灰板结，设备前后阻力增大。

而且蛇形管式水媒换热器一旦发生泄漏，会导致设备耐腐蚀性能下降，泄漏情况会有进一步加大的趋势，严重影响引风机出力。

换热效果的下降，导致电除尘入口烟温不断上升，影响低低温静电除尘器效率。

水泄漏还可能使电除尘仓泵进水堵塞，影响电除尘安全运行。

为提升低低温换热器系统可靠性，提高机组运行的安全性和经济性，提高除尘器的除尘效率，急需对低低温换热器降温段进行优化改造。

2 技术路线的研究2.1 刚性材质2.1 .1 ND钢根据低温腐蚀机理，影响换热管低温腐蚀的不是烟气温度而是管壁壁温，当管壁壁温接近或者低于酸露点温度时，在受热面上会发生低温腐蚀，只有管壁壁温高于酸露点温度10℃以上，才能够避免发生受热面低温腐蚀。

但往往由于换热的需要，需将烟气温度降低到露点温度以下，但也有实践证明，即使壁温在低于酸露点情况下也能做到有限的低温腐蚀。

但是，在除尘后或脱硫的烟气中采用ND 钢，由于没有足够的粉尘吸收烟气中析出的SO3及其它腐蚀性气体，是有较高的风险的。

2.1.2 316L316L属于18-8型奥氏体不锈钢的衍生钢种，添加有2~3%的Mo元素，316L 因其优异的耐腐蚀性在化工行业有着广泛的应用。

火电厂降低锅炉排烟温度目前我国的电能供应主要还是以火电厂为主，同时国家开始在各行各业开始进行节能减排的政策，火电厂做为能源消耗的大户，所以需要采取有效的措施来降低电厂的能源消耗量，从而提高电厂的经济效益。

本文通过玻璃管空气预热器、冷凝换热器、热管回收排烟余制冷、低压省煤器、热管空气预热器、烟气深度冷却余热回收系统等几个方面对如何降低排烟温度，回收排烟余热进行了有效的阐述。

标签：电厂；锅炉；排烟温度；措施前言近年来，由于经济发展过程中对电能的需求量不断的增加，电厂的建设进入了快速发展阶段。

多年以来，国内外锅炉技术科学工作者为了利用锅炉排烟废热已经进行了许多努力，虽然在很大一部分火电厂都安装了余热回收利用系统，但在火电厂的锅炉排烟温度方面还没有达到相关的标准，锅炉的排烟溫度一直处于较高的水平，现在我国火电厂的锅炉排烟温度普遍维持在130～160℃左右水平。

由于排烟温度一直处于一个较高的水平，所以在锅炉排烟温度方面还有很大的空间可以利用，如果这部分余热能得到有效的利用，不仅可以有效的提高锅炉的工作提高锅炉效率，使电厂获得更多的经济的利益，而且符合国家“节能减排”要求。

主要采取了以下几种措施降低排烟温度，回收排烟余热。

1 玻璃管空气预热器玻璃管受热面最大的优点是不发生酸腐蚀，可以将锅炉设计排烟温度定在较低的水平，但玻璃管很容易破碎。

因为在烟气和空气冲刷吹动的环境中，玻璃管总是处于振动状态，时间一长就破碎了，所以以玻璃管空气预热器回收烟气余热可靠性较低。

有的锅炉采用玻璃管空气预热器，运行一段时间后，还是拆除了。

2 冷凝换热器在锅炉尾部烟道增设鳍片式冷凝换热器，以水为冷却介质，水在管外侧流动，烟气从管内穿过，可以把排烟温度降低到50～70℃。

使用不锈钢冷凝管防止低温腐蚀，管内附有鳍片，提高换热能力。

3 热管回收排烟余热制冷常见的热管换热器形式如半开式自调节重力热管换热器和固体吸附式制冷装置，如图1、图2所示。

热管式锅炉在烟气余热回收中的应用分析摘要：热管具有体积小，重量轻便，传热系数高，无运动部件，结构简单和维修容易等优点，在锅炉烟气回收中提高了锅炉热效率，降低了排烟温度等效果，从而降低了燃料的消耗，获得了一定经济效益和环境效益。

本文分析了焦炭生产过程中的烟气余热，介绍了热管式锅炉技术原理和特点及适用性。

采用热管式锅炉回收焦炉烟气和锅炉烟气余热，前者可生产0.8 MPa 饱和蒸汽8.7 t/h ，后者可生产0.23 MPa饱和蒸汽3.45 t/h 每年可增收1100万元。

关键词：热管式锅炉；烟气；余热回收引言热管式锅炉是一种高效率的低品位热能回收装置，可用于回收这些烟气余热，副产低压饱和蒸汽。

采用热管式锅炉对烟气余热实施回收后，将回收的低压蒸汽并入同压力的蒸汽管网，补充化工生产系统用汽，具有明显的节能和经济效益，同时也减少了废热、烟尘等大气污染物的排放。

对于建设资源节约型社会和能源的节约集约利用具有较为积极的意义。

1.锅炉烟气余热回收的意义所谓余热，既可燃物料和一次能源在转换过程后的产物，是在燃料燃烧过程中发出的热量在完成特定过程后所剩下的热量，属于二次能源。

首先，当前社会形势下，以煤炭、石油等主要燃料原料为代表的能源产品价格基于各种因素的影响一路走高；其次，随着人类社会的不断发展，能源消费的数量也在持续增大；再者，当前条件下，人们在能源开发利用过程中由于限于技术水平、装备设备等原因，相对利用效率较低，同时，在燃料、动力利用过程中产生的大量余热资源被严重浪费。

基于此现状，努力探索余热资源的合理回收利用，全面提高能源的利用率成了全社会重点关注的问题。

我们日常生活中被经常利用的燃料最为常见的就是煤炭，众所周知，煤炭在燃烧过程中会产生大量的二氧化硫、氮氧化物及烟尘等有毒有害气体和固体粉尘，这些物质是造成大气环境污染的元凶，也是近几年来雾霾天气的主要原因，对人民群众的日常生产生活以及身体健康造成了极大的危害，据权威资料统计，我国每年烟气排放总量和二氧化硫排放总量特别巨大并成逐年递增趋势，这其中锅炉排放占较大比例。

降低锅炉排烟温度方案分析作者：张可来源：《科学与财富》2017年第30期摘要：本文分析了降低锅炉排烟温度方案，介绍了通过燃烧调整降低排烟温度，通过对空预器进行改造降低排烟温度。

关键词：锅炉；排烟；温度锅炉排烟温度，是指锅炉空气预热器出口处排除的烟气温度。

火力发电厂的蒸汽动力循环是对朗肯循环的实际应用，循环过程中的主要热损失是汽轮机低压缸排汽带来的冷凝损失和锅炉排烟造成的热损失。

这两大热损失是不可避免的，我们只能设法降低和弱化。

锅炉的排烟热损失占锅炉热损失的70%～80%，是锅炉热损失的最主要部分，该项热损失不仅带走了大量热量，同时对环境造成污染。

排烟温度又是影响排烟损失的主要因素。

目前国内300MW级同类型机组的排烟温度大致在130—135℃的范围，有的低于130℃。

由于排烟温度现已成为影响煤耗的最大指标，因而排烟温度高低已成为衡量锅炉运行水平的标志。

一、通过燃烧调整降低排烟温度针对发电厂机组实际运行状况，目前主要采取的燃烧调整措施有：1、降低炉本体漏风，在运行时随时关闭炉本体各检查门、看火孔。

对于制粉系统，由于负压较大漏风量增加，应当注意经常漏风的部位，如：木块分离器、粗粉分离器、细粉分离器、磨煤机入口、给煤机检查孔等处。

一旦出现漏风，漏风量就很大，发现漏风位置，应及时联系检修处理[6-9]。

对于制粉系统处于运行状态下，尽量减少冷风用量，增加热风用量。

在保证安全的前提下保持较高的磨煤机出入口温度。

2、减少一次风中冷风含量。

可以通过以下方式实现：采用合理的一次风速；在磨煤机停用后保持较高的排粉机出口温度；给粉机停止后及时关闭一次风挡板。

3、降低炉膛火焰中心高度炉膛的火焰中心越高，炉膛的出口烟温越高，从而造成锅炉的排烟温度升高。

为了降低锅炉的排烟温度，提高锅炉的效率，必须采取行之有效的措施来降低炉膛火焰的中心高度[11]。

可以通过以下方式加以实现：提高单台排粉机的出力，尽量使上层的排粉机不投入，从而降低了炉膛的火焰中心；提高磨煤机出口温度，同时，考虑到我厂制粉系统的安全，将运行磨煤机的出口温度严格控制在70℃左右；降低排粉机出口风压，风压升高将使进入炉膛的煤粉上移，即炉膛的火焰中心上移，排烟温度升高；减少锅炉通风量，过多的增加通风量，保持过高的氧量，都会使火焰中心后移，从而导致排烟温度升高，烟气量增加使排烟热损失大大增加；做好排烟温度与汽温的权衡问题。

降低锅炉排烟温度的讨论刘鹏摘要：本文以降低锅炉排烟温度研究为依托，以东方锅炉（集团）股份公司设计制造的自然循环煤粉锅炉为研究对象，针对其排烟温度过高，导致结焦，热效率偏低的问题展开研究。

经过详细的讨论及热力计算，最后提出采用采用新型螺旋肋片管技术代替光管，对省煤器进行优化设计的方法，螺旋肋片管式省煤器，具有重量轻、防磨性能好、吸热能力强、结构简单、投资小、易于维护等优点，并能增大省煤器吸热量，从而使得排烟温度和热风温度得以降低。

关键词：煤粉锅炉；螺旋肋片管；省煤器；排烟温度；热力计算前言锅炉是最为常用的热工设备，降低锅炉排烟温度对锅炉的安全经济运行及节能降耗有重要的意义，我国热电厂和火电厂锅炉以煤粉炉为主。

东方锅炉（集团）股份公司设计制造的该自然循环煤粉锅炉近年来的生产实践表明，因设计偏差较大，使得其运行参数与原设计值存在较大差异。

存在的主要问题有：热风温度高于设计值60～100℃，排烟温度高于设计值50～70℃，燃烧器结构和喷口风量分配及速度不合理，等等，致使锅炉热效率偏低，锅炉出力达不到设计负荷，特别是易发生结焦，严重影响到生产的正常进行。

鉴于此问题，本文对降低排烟温度的方法进行了详细分析并对该锅炉进行了全面热力计算，最后提出改进方案：对省煤器进行优化设计，用新型螺旋肋片管技术代替光管。

1.降低锅炉排烟温度的可行性研究1.1 降低锅炉排烟温度的意义煤在锅炉燃烧产生的各项损失中，排烟热损失所占的比例较大，是影响电厂煤耗高低的重要因素之一。

工业锅炉排烟温度的高低直接影响到排烟热损失，该项热损失是锅炉的一项主要热损失，约占输入能量的5%～12%，占锅炉热损失的60%～70%，该项热损失不仅带走大量热量，且污染环境。

此外，降低排烟温度对于节约燃料、降低污染也具有重要的实际意义。

锅炉效率与电厂经济性之间的关系通常可用供电煤耗值来表示：从上式可看出：供电煤耗值在汽轮机净热耗与厂用电率不变时，随锅炉效率的增加而降低。

降低锅炉排烟温度办法一．必要性和可行性排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项，一般约为5%~12%，占锅炉热损失的60%~70%。

影响排烟热损失的主要因素是排烟温度，一般情况下，排烟温度每增加10 ℃，排烟热损失增加0.6% ~I .0%，相应多耗煤1.2% ~2.4%。

若以燃用热值为20 000 kJ/kg煤的410 t/h高压锅炉为例，则每年多消耗近万吨动力用煤。

我国许多电站锅炉的排烟温度高于设计值，约比设计值高20~50℃。

所以，降低排烟温度对于节约燃料、降低污染具有重要的实际意义（具体资料见附件资料）以降低排烟温度为目的的锅炉技术改造的方案较多。

考虑到大多数电厂锅炉尾部烟道空间太小，防磨、防腐蚀要求较高，引风机的压头裕量不大等实际情况，我们采用利用低压给水回收锅炉排烟余热的低压省煤器方案，受热面形式则采用螺旋肋片复合扩展表面蛇形管，并且采用镍铬渗层零隙阻换热管，以便达到在有限空间内最大限度降低排烟温度并保证可靠运行的目的。

采用该方案，入炉热风温度不受任何影响，且排烟温度可以根据季节和煤质进行调节。

低压省煤器及扩展表面强化换热技术用于锅炉尾部受热面改造是山东大学和济南达能动力技术有限责任公司的成熟技术，已经成功应用于国内多家电厂锅炉的节能改造，在理论上也己发展到结构系统最优化的阶段。

在山东省，龙囗电厂于1997年6月投运了两台低压省煤器（配2台100MW机组），至今己运行了八年多，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3.36 g/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。