許金輝，馬傳崗，韓玲

（1.國電蓬萊發(fā)電有限公司，山東 蓬萊 265600；2.山東英電節(jié)能科技有限公司，濟南 250101；3.山東泓奧電力科技有限公司，濟南 250101）

1 問題的提出

某電廠＃7機組單機容量為330MW，鍋爐為哈爾濱鍋爐廠有限責任公司生產(chǎn)的HG-1021／18.2-YM9型亞臨界鍋爐，空氣預熱器（以下簡稱空預器）為兩分倉式，設計進風溫度為23℃，出風溫度為330℃。制粉系統(tǒng)采用4臺 DTM350／600型鋼球磨煤機，中儲式乏氣送粉，負壓運行，干燥劑再循環(huán)正常投入。配套汽輪機為哈爾濱汽輪機廠有限責任公司設計制造的 C330-16.7／1.0／537／537型中間再熱凝汽式汽輪機。額定負荷下鍋爐設計效率為92.10%，設計排煙溫度為129℃（修正后），實際運行中＃7機組鍋爐排煙溫度基本為145～160℃。制粉系統(tǒng)摻入大量的冷一次風，是造成熱一次風量減少、空預器換熱效率降低（即吸熱減少）以及排煙溫度偏高的一個重要原因［1］。該電廠實際運行中，滿負荷時空預器出口熱風溫度約為325℃，而磨煤機入口的混合風溫只需要230℃左右（隨煤質(zhì)不同混合風溫在160～230℃之間變化），以上狀況會引起制粉系統(tǒng)摻入25%～40%的冷風，導致排煙溫度升高10～15℃。運行中受粉管最低風速限制，干燥劑再循環(huán)門不能再開大（排出口風壓維持在3.8～4.2 kPa），因此，靠開大再循環(huán)門減小進入磨煤機熱風量的措施來降低摻冷風率，作用十分有限。根據(jù)以上狀況，該電廠決定采用制粉系統(tǒng)摻冷風治理技術，以達到制粉系統(tǒng)冷風零摻入的目的，從而降低排煙損失，提高機組效率。

2 制粉系統(tǒng)摻冷風治理技術

制粉系統(tǒng)摻冷風治理技術是在熱一次風管道上加裝旁路，在旁路上加裝冷卻裝置，利用汽輪機的小部分凝結水作為冷卻介質(zhì)，通過調(diào)節(jié)進入冷卻裝置的熱一次風量及凝結水量，把去制粉系統(tǒng)的熱一次風溫度從空預器出口溫度降到磨煤機進口混合風的溫度，從而避免向制粉系統(tǒng)摻入冷風，使空預器風量增加、排煙溫度降低。在煤質(zhì)、負荷變化（如煤中水分降低）時，通過調(diào)節(jié)熱一次風冷卻裝置的傳熱功率，改變熱一次風溫的降低幅度，保證磨煤機出口溫度在設定范圍，制粉系統(tǒng)摻冷風裝置布置系統(tǒng)圖如圖1所示。

圖1 制粉系統(tǒng)摻冷風裝置布置系統(tǒng)圖

從圖1可以看出，制粉系統(tǒng)摻冷風治理技術的核心是從煙氣余熱中置換出熱量來加熱凝結水，減少汽輪機的汽耗，其原理和低壓省煤器技術原理相似，但兩者存在根本區(qū)別，主要從以下3個方面進行比較。

（1）積灰及磨損。由于低壓省煤器技術回收的是煙氣余熱，積灰及磨損問題非常嚴重，導致低壓省煤器運行周期短、傳熱差。而該技術熱源為干凈的空預器出口熱風，其含灰量較煙氣而言基本可以忽略，積灰及磨損非常輕微，運行的安全性及可靠性大大增加。

（2）設備質(zhì)量及投資。由于低壓省煤器技術冷、熱源換熱溫差?。ɑ驹?0℃以下），相同的換熱量需要較大的換熱面積，導致設備質(zhì)量較大，相關的基礎及安裝費用亦較高。而摻冷風回收余熱技術換熱溫差比低壓省煤器技術大得多（至少3倍以上），換熱器整體換熱面積小，投資相應下降。

（3）回收熱量的品味不同。低壓省煤器技術由于排煙溫度較低，回水溫度很難超過120℃，相應回收余熱的品味較低（集中在六段抽汽以下，抽汽效率低于15%）；而該技術由于熱風溫度高（300℃以上），回水溫度一般在140℃以上，回收余熱的品味較低壓省煤器技術高（可排擠五段抽汽，抽汽效率接近20%）。

3 實施效果

該項目于2014年改造投運后，基本保證了制粉系統(tǒng)冷風的零摻入，排煙溫度降低10～15℃；同時，該系統(tǒng)具有可隨負荷、煤質(zhì)的變化自動調(diào)節(jié)冷風摻入率的功能。橫向對比未進行摻冷風治理系統(tǒng)的＃6機組和進行摻冷風治理系統(tǒng)的＃7機組，在工況相同、磨煤機出力類似、煤種相同的情況下，同一時間的磨煤機出力、熱風及冷風門開度及出／入口風溫等參數(shù)的對比結果見表1。

表1 ＃6，＃7機組磨煤機參數(shù)對比

在煤種一樣、磨煤機出力大致相同的情況下，＃7鍋爐冷風門開度約為0，＃6鍋爐磨煤機運行時，為保證入口風溫，需要投入大量冷風，造成排煙溫度升高。對比2臺機組排煙溫度，＃6機組為147.8℃，＃7機組為137.3℃?？鄢龣C組冷源損失及其他損失，排煙溫度降低10℃可減少供電煤耗1.0 g／（kW·h），按年有效運行5 000 h計，每年可節(jié)約標準煤1600 t，節(jié)能效益顯著。

4 建議

因該系統(tǒng)設計進水溫度為80℃，而熱一次風溫為330℃，溫差達250℃，如此大的換熱溫差在電廠熱系統(tǒng)中比較罕見，故存在系統(tǒng)投運后因汽化嚴重而導致的振動問題，需要在調(diào)試及投運過程中注意以下幾點。

（1）水系統(tǒng)閥門開、關要緩慢，禁止快關快開，以免水流量的極速變化引起受熱面振動而導致設備泄漏，影響設備的安全性。

（2）疏水系統(tǒng)閥門投運過程中保持一定的開度，可將投運過程中汽化產(chǎn)生的汽體盡快排出而避免產(chǎn)生汽阻。

（3）換熱器集箱安全閥的選型及安裝要合理，避免安全閥頻跳或不跳。

5 結束語

制粉系統(tǒng)摻冷風治理技術屬于煙氣余熱回收利用的范疇，歸根結底還是從煙氣回收熱能，進而提高機組的循環(huán)效率。該理論淺顯易懂，但目前成功實施的案例不多，該項目的成功實施標志著該理論完全進入了可實施階段，對燃煤機組制粉系統(tǒng)提供了新的節(jié)能手段，節(jié)能效益顯著，具有良好的推廣價值。

［1］王春昌.燃煤電廠鍋爐熱一次風加熱器的研制及開發(fā)［J］.中國電力，2011，44（1）：56-59.