副省煤器
技 术 方 案

2.1工程特点

（1）本工程是作为炉外降低排烟温度改造而提出的。按照热力节能原理，降低排烟温度的重点必须放在炉内，这里回收烟气预热的节能量最大，只有炉内措施已无 可能，才应该考虑炉外加装低压省煤器、继续降低烟气温度。因此，本工程的特点是回收热量的能级较低、传热温差较小，以尽可能在不利的设计条件下取得最大的 节能效果。
(2) 考虑到实际的排烟温度较低，本工程遇到防止低温腐蚀、减轻受热管磨损、降低烟道压降等一系列问题，必须慎重应对。
(3) 在技术经济比较的基础上，合理设计烟温的降低值为不低于50℃。

2.2  基本设计思想

(1) 可靠性原则。所有设计参数的选定必须首先考虑机组运行可靠，然后按照厂方提供的关于副省煤器技术参数进行设计制造。
(2) 经济性原则。在运行可靠的前提下，尽可能增大换热温差，减少换热面的体积和重量，减少设备投资。
(3) 优化原则。争取回收热量的能级最高。
（4）安全原则。合理控制受热面金属壁温，避开烟气露点。这是保证受热面不泄漏的前提条件，所有方案必须首先满足这一条件。给水预热器采用两段或三段式排 布，如果一段出现泄漏后可关闭进出口阀门，另外一段或两段还可使用，且方便检修，同时每段需加安全阀，安全阀起跳压力为1.47Mpa。

 

2.3．节能分析

根据上述设计指导思想，锅炉回收烟气热量是作为外部热量输入回热系统的。

三、设计方案介绍

3.1．系统简介

副省煤器的热力系统由于实现了介质、烟气的逆向流动，一方面可大大提高副省煤器的传热系数，解决布置危机；另一方面，可使排烟温度的降低不受介质出口水温的限制，最大限度地降低排烟温度。
副省煤器在烟气流阻限制较严格的情况下，可使烟气侧流阻控制在允许值之内。蛇行管屏吊挂在管箱顶部的小横梁上，小横梁两端通过大横梁将重量传至立柱上。
副省煤器在设计分水流量下，可降低排烟温度20℃以上，通过调节低压省煤器的进水温度（根据煤的含硫量），还可对排烟温度的降低幅度做一定的调整。

3.2其它设计说明

3.2.1防止磨损采取的技术措施

副省煤器的磨损问题是国内外各锅炉普遍存在的问题，也是本次改造要考虑的技术要点之一。
（1）将副省煤器受热面布置在电除尘器之后，烟气中的绝大部分（99.9%）的灰分被电除尘分离，流经低省受热面的烟气中只含有微量的细灰，为避免副省煤器受热面磨损创造了有利的环境条件。
（2）受热面换热管采用镍基渗层高温钎焊螺旋翅片管，这种换热管基管与翅片表面渗有含镍、铬和磷的合金，极大提高了管子表面硬度和耐磨性，实验表明，镍基渗层零隙阻钎焊螺旋翅片管的维氏硬度为普通管的2-3倍。
(3)采用大管径管，由于磨损速度反比于管径的一次方，可有效减轻受热面的磨损；
(4) 螺旋翅片起到抑制贴壁流速的作用，这种结构特点可延长低压省煤器的磨损寿命；
(5)烟道内部的烟气动力场均经过数值计算和优化处理，防止烟气偏流的发生；
(6)设计上避免出现烟气走廊、烟气偏流、局部漩涡；
(7) 在所有弯头、烟气走廊部分，设计安装防磨设施。

3.2.2 防止低温腐蚀采取的技术措施

本设计方案考虑到本厂燃用煤的硫分，运行煤种平均达到0.8%，收到基全水分达到9%，设计过程中应慎重考虑受热面的结露腐蚀问题。
（1）本次设计的副省煤器的热力系统，采用了低加出水温度、流量可调的并联供水方式，设计进水温度为84℃，管子壁温处于87.5℃一117.8℃范围。这个范围，可保证绝大部分管排温度高于烟气露点，不会发生受热面的低温腐蚀。
（2）为提高进口管排的最低壁温，将进水管排设计在烟气入口段（四排小顺流管），小顺流管排材质均采用耐腐蚀的ND钢、避免产生低温腐蚀。

3.2.3 防止积灰采取的技术措施

关于防止受热面积灰，也是本设计重点考虑的因素。
（1）受热面布置方位上避开高灰分区域。将副省煤器受热面布置在电除尘器之后，烟气中的绝大部分（99.9%）的灰分被电除尘分离。
（2）设计合适的烟速，保证将烟气中灰分带出。
（3）螺旋翅片起到抑制贴壁流速的作用，这种结构特点可防止换热管上积灰的出现。
（4）本方案采用了防止低温腐蚀的技术措施，可以有效保证受热面金属壁温处于烟气露点之上，避免“结露”现象的发生，从而避免了湿管壁粘灰现象的出现，可防止积灰的出现。

四、经济性分析

实施本方案，可为干熄焦车间带来如下经济、环境效益：
（1）         利用了排烟余热，可以提高循环热效率，降低煤耗率；
（2）创造了锅炉脱硫系统长期连续安全运行的烟气温度条件；在节水的同时降低了净烟气中的含湿量,保护烟囱。
（3）节省燃煤的同时，减少了粉尘，CO₂和SO₂,NO_x等污染物的排放，环保效益显著。
以下重点分析煤耗降低。
4.1计算原理简述
采用等效热降法进行热经济性计算。将副省煤器回收的热量作为烟气余热送入锅炉回热系统。
4.2 节水量计算
节水量计算见表4-5。
 
表4-5  节水量计算

序号	项目	符号	单位	数值	单位注释
1	进口烟温	ty1	℃	125
2	出口烟温	ty2	℃	105
3	烟气放热量	Q	kw	7018
4	喷水终温	t1	℃	50	绝热饱和
5	喷水初温	t2	℃	20
6	喷水吸热	Qw	kj/kg	2784
7	节水量	Djs	t/h	9.5831