把回收的热量全部用于回热系统， 则会由于排挤部分抽汽而导致冷源损失增加， 使得回收的热量产生的效果降低。 尽管如此， 由于回收的余热是作为外部热量输入回热系统的， 所以总的循环效率是增高的。 给发电系统带来的效益就是， 把烟气余热输入回热系统后， 抽汽量减少， 在保证总功率不变的条件下，汽轮机的进汽量降低，汽轮机的汽耗减小。
一、项目背景
近年来大型火电机组的节能减排是国家的重要环保国策，同时随着煤价的不断上涨，火电厂的发电成本日益增加，面临着巨大的经营压力，寻求新技术、新方法降低煤耗成为火电机组的节能减排、降低发电成本是火电厂扭转经营局面的有效途径。
中电投蒙东能源集团公司所属通辽发电总厂2号机组锅炉为哈尔滨锅炉厂1985年设计生产的超高压参数、一次中间再热、单锅筒、单炉膛、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、п型布置、固态排渣、全钢悬吊结构燃煤锅炉。设计标准和主要参数选取与技术应用相对落后，造成机组经济指标较差。通辽发电总厂2号锅炉排烟温度偏高,造成锅炉运行效率降低,机组供电标准煤耗增加。锅炉设计排烟温度172℃，年平均实际排烟温度170℃，严重影响锅炉效率和机组运行经济性。锅炉排烟温度现已成为降低煤耗的最大障碍，上脱硫系统后为了达到环保要求，需要较大幅度降低排烟温度。从电厂技术改造角度，有多种方案可达到降低排烟温度的目的 ,通辽发电总厂2号锅炉热系统中采用增设低压省煤器降低锅炉排烟温度。本次项目是以等效焓降理论为基础，结合2号锅炉低压省煤器改造中所作方案比对的实际数据，对于低压省煤器系统的工作原理、标准煤节省量的计算、技术经济比较、方案比对论证、以及若干重要的运行特性给出一个全面的总结。
二、200WM机组实施低温省煤器实施方案介绍
1、本项目采取EPC总承包的方式进行实施，我厂只对边界条件进行限制考核，由中标方独立设计施工，具体边界条件为：
烟气换热器的换热形式为气-水换热器，布置在电除尘器入口烟道;气—水换热器的水侧进、出口与汽机凝结水系统连接。
‚锅炉排烟温度降幅必须达到40℃以上，并且要采取灵活的调整手段控制排烟温度不低露点温度即105℃;
采取可靠的防止磨损措施，受热面使用年限不低于6年;
换热器管组的换热管、翅片的材料为20G钢，换热管壁厚度≥4mm，翅片的厚度≥2mm。换热管的年腐蚀速率<0.2mm/a， 腐蚀裕量不应小于2mm;
烟气换热器整体使用寿命不小于10年。设备年运行小时数为8000小时。正常使用条件下传热管组使用至少48000小时无泄漏;
烟气换热器烟气阻力不得大于450Pa，水侧整体压降不大于3bar;
换热器模块设计成可以单独从两侧滑动抽出或其他方便拆除检修的模式;
换热器设计应能有效防止传热管排的堵灰和磨损。
2、项目具体实施方案
水系统连接方案：
在锅炉尾部烟道安装低压省煤器加热凝结水，使低压省煤器与凝结水的4号低压加热器成并联布置，低压省煤器进口水取自#2低加出口与#3低加出口，通过调节#2低加出口和#3低加出口电调阀开度，可实现低压省煤器进水温度调节。在#3、#4低加之间设计有主凝结水电调门，通过调节其开度，实现低压省煤器进水流量的控制。进入低压省煤器的凝结水吸收排烟热量后，在#4低加入口与主凝结水汇合。代替部分低压加热器的作用，是汽轮机热力系统的一个组成部分。采用低压省煤器将排挤部分汽轮机的回热抽汽，在汽轮机进汽量不变的情况下，该排挤抽汽将从抽汽口返回汽轮机继续膨胀作功。因此，在燃料消耗量不变的情况下，可以多获得电功，提高了装置的经济性，具体如下图：
低温省煤器受热面布置方案：
考虑低温省煤器不影响锅炉其它受热面的传热，也不会降低入炉热风温度而影响锅炉燃烧，也不会使空气预热器的传热量减少，从而反弹排烟温度的降低效果，低压省煤器布置于锅炉的最后一级受热面(下级空预器)的后面。
低温省煤器本体受热面根据现场条件采用了三烟道四组本体错列管排逆流布置。一方面可大大提高低压省煤器的传热系数，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。
方便受热面漏泄处理设计方案
受热面采用模块化设计，低温省煤器共分8个模块进行安装。每组本体分成两个独立回路受热面。每独立回路受热面采用独立小集箱，独立小集箱进出口设计一、二次开关隔离门。这样可以方便的单独控制投运或解列每个独立回路受热面，减少受热面漏泄对整个系统的影响。
防磨措施
在系统设计时，考虑烟气流速对受热面积灰和磨损的影响，控制烟气流速不超过7米/秒; 在受热面管排迎风面加装2排假管，减轻对受热面管排的冲刷磨损;在管排弯头等易磨损部位加装防磨瓦。
三、效果测试
项目实施完成后，随主机A检启动同步投入运行，在机组修后性能试验时同步对低温省煤器效果进行了测试，结果如下：
1.加装低压省煤器系统后，满负荷工况下降低烟气温度至130℃以下，不同负荷下平均降低幅度约为42℃。
2.投入低压省煤器后锅炉最终排烟温度明显降低，不同负荷下平均降低幅度约为42℃，包括低压省煤器在内的锅炉整体热效率得到大幅度的提升，平均提升幅度约为2.54个百分点，修正到锅炉设计工况下锅炉热效率提高幅度约为2.45个百分点。
测试结果汇总如下表
3.投入低加省煤器后热耗由8369.6 kJ/kWh降低到了8264.3 kJ/kWh，降低了105.3 kJ/kWh;供电煤耗由341.52 g/kWh降到了338.26 g/kWh，降幅为3.26 g/kWh。
200MW隔离工况低加省煤器投入切除数据对比如下表
4.增设低压省煤器后，进入除尘器入口烟温降低，飞灰比电阻下降，烟气流速下降，有利于提高除尘器除尘效率。
5.增设低压省煤器系统后，脱硫塔入口烟温降低42℃，脱硫塔消耗工艺水量减少23.9t/h。
四、结论
2号锅炉加装低压省煤器投入运行后，降低供电煤耗3.26 g/kWh，脱硫塔入口烟温降低42℃，折算供电煤耗3.26 g/kWh，脱硫塔消耗工艺水量减少23.9t/h。同时进入除尘器入口烟温降低，飞灰比电阻下降，烟气流速下降，有利于提高除尘器除尘效率。取得了良好的经济效益和环保社会效益，另外，此项改造后不会对汽轮机效率、主机真空、锅炉效率等产生不利影响，值得推广。
蒙东能源集团公司大胆实施技术改造，将低温省煤器的节能理念运用到200WM机组中，希望通过本次会议和大家共同交流经验、相互借鉴、共同提高。把更新的余热利用等节能理念应用到生产实践和节能减排中去，为电力事业的发展作出应有的贡献。
文章来源：《2013集中供热优化运行节能技术研讨会论文集》
