[发明专利]具有低温腐蚀自阻断功能的低温省煤器系统及运行方法

说明书

本发明提供一种具有低温腐蚀自阻断功能的低温省煤器系统及运行方法，该系统包括低温省煤器、循环泵及再循环调门；低温省煤器的换热管的两端设有第一开口及第二开口，凝结水系统通过管路经由循环泵、低温省煤器逆流进口阀门与第一开口连通；第二开口通过管路经低温省煤器逆流出口阀门与凝结水系统连通；低温省煤器逆流进口阀门与循环泵及第一开口之间的管路上分别设有第一旁支管路和第二旁支管路，第一旁支管路经由低温省煤器顺流进口阀门与第二开口连通，第二旁支管路经由低温省煤器顺流出口阀门与凝结水系统连通；低温省煤器逆流出口阀门、低温省煤器顺流出口阀门与凝结水系统之间的管路上设有第三旁支管路，其经再循环调门与循环泵的入口连通。

技术领域

本发明涉及一种具有低温腐蚀自阻断功能的低温省煤器系统及运行方法，属于火电机组余热利用技术领域。

背景技术

由于“富煤、贫油、少气”的能源结构，燃煤发电依然在我国电力供应中占主要地位，目前燃煤发电量仍占我国总发电量的65％左右，燃煤发电所消耗的煤量占全国煤炭总耗量的45％。煤炭的利用过程向大气中释放了大量的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物，造成了严重的环境污染问题，节能减排势在必行。

电站锅炉中排烟热损失是锅炉总热损失最大的一项，约为4％-8％。随着机组参数的提高，锅炉排烟温度也进一步提高，排烟温度每升高12℃，排烟热损失约增加1％。目前机组设计的排烟温度一般为120-140℃，在实际运行中锅炉排烟温度一般为120-150℃。为了充分回收烟气余热、降低排烟温度，近些年低温省煤器在很多火力发电机组中获得了广泛应用。低温省煤器在烟气侧的布置形式大概分为三类：除尘器进口、除尘器出口及引风机出口。用来加热的工质主要是凝结水，布置方式又可分为与低压加热器串联和与低压加热器并联。按照壳侧烟气与管侧凝结水的流动方向，低温省煤器又可分为逆流换热和顺流换热，其中逆流方式可以获得较大的传热温差，换热效果好，但工质低温区与烟气低温区重合，省煤器的低温换热段更容易产生低温腐蚀，长时间运行可造成换热管泄露，此时需要将低温省煤器隔离检修，影响机组安全稳定运行；顺流方式下，传热温差小，换热效果不好，经济性差，但是由于工质出口壁面温度高，发生酸性腐蚀的可能性会有所降低；为了获得较好的传热效果，目前大部分低温省煤器均采用逆流布置方式。

研究表明，低温省煤器的低温腐蚀现象主要与烟气酸露点和换热管壁温有关，当换热管壁温低于烟气酸露点时，烟气中的硫酸蒸汽就会凝结到换热管壁面，从而产生腐蚀现象。由于凝结水在管内冲刷内壁的换热系数要比烟气在管外冲刷外壁的换热系数大两个数量级，因此换热管壁面温度主要与管内凝结水温度有关，目前防止低温腐蚀的方法主要是提高低温省煤器入口凝结水温度。理论上来说，只要低温省煤器入口凝结水温度高于烟气酸露点，就不会产生低温腐蚀现象，但由于烟气酸露点温度的影响因素众多且计算公式多种多样，锅炉燃烧的煤种也经常发生变化，所以不能准确地得到运行中烟气实际的酸露点温度，加上机组运行水平和控制方式不同，不能保证低温省煤器入口凝结水温度一直高于设计给定的酸露点温度，因此在实际运行中，低温省煤器的低温换热段不可避免地会发生硫酸蒸汽凝结。对于换热方式单一的低温省煤器来说，容易发生硫酸蒸汽凝结的管段就确定下来了，即水侧入口的管段，因为该处管段壁温度在整个低温省煤器中最低。不同的是逆流换热的低温省煤器水侧入口正好也是烟气出口低温区，该段更容易发生硫酸蒸汽凝结；顺流换热的低温省煤器水侧入口处的烟气还未进行换热冷却，温度较高，在入口水温一定的情况下，相比来说低温腐蚀的可能性会低一些。由于低温腐蚀是长期缓慢积累的过程，若某些管段所处的环境始终是整个低温省煤器中最恶劣的低温部分，则该处会长期处于缓慢腐蚀的过程中，经过长时间运行，该部分管壁逐渐变薄，最后就会发生泄露。

因此，提供一种具有低温腐蚀自阻断功能的低温省煤器系统及运行方法已经成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述的缺点和不足，本发明的一个目的在于提供一种具有低温腐蚀自阻断功能的低温省煤器系统。

本发明的另一个目的还在于提供以上所述具有低温腐蚀自阻断功能的低温省煤器系统的运行方法。