浅析锅炉暖风器运行的节能技术

锅炉暖风器布置在空气预热器进口风道中，是一种利用蒸汽为热源加热空气的气－汽热交换器，其基本功能是利用汽轮机抽汽加热锅炉进风，将加热的空气输送进空气预热器，提高空气预热器的进口空气温度，进而提高受热面的壁温，以防止发生低温腐蚀。

问题提出

从热力学观点看，暖风器采用汽轮机抽汽加热空气对机组煤耗会产生2个截然相反的变化：一方面是空气预先加热，进入空气预热器的风温升高，引起锅炉排烟温度升高，锅炉效率相应降低，煤耗增加；另一方面是汽轮机回热程度得以提高，冷源损失减少，同时进风温度升高，引起锅炉输入热量增加，煤耗降低。但总体而言，暖风器投入运行后机组煤耗增加，其运行应以解决低温腐蚀为主要目的。锅炉尾部受热面的低温腐蚀主要与受热面壁温、燃用煤种等因素有关，一般要求控制综合冷端平均温度（即锅炉排烟温度和入口空气温度的算术平均值）实测值略高于理论值即可。实际运行中机组的负荷、环境温度是变化的，煤种也是变化的，因此所控制的综合冷端平均温度必然是一个变化值，这就要求暖风器能够对进风温度实现可控制、可调节。目前暖风器系统设计中，基本沿用了疏水罐泵至除氧器的设计思路，暖风器投入之后，很少对进风温度进行调节，这样当机组在较高负荷运行，或环境温度较高时，锅炉进风温度偏高，造成不必要的煤耗浪费。

推荐方法

暖风器系统分汽侧调节和水侧调节2种方式调节进风温度，其中汽侧调节方式调整设置在暖风器蒸汽进口的进汽调整阀开度，水侧调节方式调整设置在暖风器疏水出口的疏水调整阀开度。相对于汽侧调节方式而言，水侧调节方式一方面疏水温度远远低于相应进汽压力的饱和温度，最低可接近暖风器出风温度，热能利用率高；另一方面蒸汽压力仅仅需要满足疏水系统流动的动力要求，有利于选择更低压力的蒸汽汽源，提高汽轮机抽汽回热效率。因此暖风器运行时推荐选择水侧调节方式。

应用实例

以300MW机组为例，在满足避免锅炉低温受热面腐蚀情况下，某运行工况暖风器进出口风温度升为15℃即可，如果不对暖风器风温度进行控制调节，理论计算表明，进出口风温度每升高5℃，发电煤耗增加约0.3g／kWh；在采用疏水侧调节方式下，若暖风器汽源由传统的4段抽汽改至5段抽汽，理论计算表明，机组煤耗降低约0.12g／kWh。

建议

建议根据前苏联热工所（BTN）1973年标准方法计算锅炉实际燃用煤种的综合冷端平均温度理论值，暖风器投入运行后通过调整设置在暖风器疏水出口的疏水调整阀开度，调整锅炉进风温度，以保证综合冷端平均温度实测值略高于理论值，而不能简单以空气预热器冷端空气温度或环境温度为依据。同时在满足加热风温和汽轮机可供抽汽条件下，尽可能使综合冷端平均温度实测值与理论值的差值尽可能小，并且采用较低压力的抽汽为暖风器汽源，以达到节能降耗的目的。