电站燃煤锅炉暖风器投入条件分析

　　电站燃煤锅炉暖风器的投入一般遵循的原则是:空气预热器冷端空气温度低于当地的平均气温(也就是空气预热器设计进风温度),或者以锅炉制造厂提供的空气预热器入口风温为标准。锅炉制造厂提供的空气预热器冷端空气度一般在20~25℃之间,也就是说,一般电厂规定空气预热器入口风温低于20~25℃即投运暖风器。而实际上,因燃烧煤种、炉型以及同一机组负荷变动导致的排烟温度的变化,要求不同的空气预热器进风温度才能有效避免低温受热面的腐蚀,而不能简单地以空气预热器冷端空气温度是否低于空气预热器设计进风温度作为判断投运暖风器的条件。空气预热器的主要腐蚀形式为低温腐蚀,发生低温腐蚀比较严重的区域有两个,一为壁温为水露点附近(40~45℃),一般不容易发生;二为壁温低于酸露点25~45℃的区域。所以,控制空气预热器低温腐蚀的主要方式是控制烟气的温度大于酸露点,因此,燃煤烟气露点温度的计算至关重要。

　　1　烟气露点温度计算

　　1.1　前苏联算法

　　《锅炉机组热力计算标准方法(1973年版)》是20世纪50年代前苏联全苏热工研究所(BTN)在试验数据基础上整理而成,我国锅炉机组的热力计算广泛采用其计算方法。

　　空气预热器冷段空气温度以壁温低于烟气酸露点25℃计算。

　　根据烟气的露点温度,在不考虑烟气和空气放热系数差异的情况下,对应的冷端入口空气温度可以用下式简单计算:

　　1.2　国内一般的推荐值

　　《火力发电设备技术手册》(锅炉篇)中定义:空气预热器冷端综合温度等于空气预热器出口烟气温度(未修正)与入口空气温度之和。东方锅炉厂、哈尔滨锅炉厂以及豪顿华工程有限公司制造的空气预热器均有相同的定义,同时将未修正的出口烟气温度和入口空气温度的算术平均值称为“综合冷端平均温度”,并给出了燃用煤种折算硫分和综合冷端平均温度的对应关系(图1),对应硫分下的横轴温度称为“最低冷端平均温度”。运行过程中,控制冷端平均温度高于该值,以保证空气预热器运行安全。根据分析,所谓的“最低冷端平均壁温”就是指“综合冷端平均温度”。

　　2　两种方法的比较

　　以某电厂2×300 MW机组为例,该机组设计排烟温度135℃,采用豪顿华工程有限公司28.5VNT1920型空气预热器。设计煤种特性见表1,满负荷时两种计算方法结果比较见表2。

　　从表2可以看出,按照前苏联1973年标准方法计算得到的综合冷端平均温度是84℃,要求的冷端空气温度是32.8℃,而国内推荐值中综合冷端平均温度为77℃,冷端空气温度为19℃,也即根据前苏联算法得到的综合冷端平均温度、冷端空气温度比根据图1得出的温度高。在茂名电厂、北京第二热电厂、清镇电厂等的实测结果证明,用前苏联算法计算的烟气露点是安全的。