（国核电力规划设计研究院 北京 100095）
提要: 本文论述了氟塑料低温省煤器在电厂工程中的应用，介绍了氟塑料低温省煤器耐腐蚀、耐高低温、耐老化等材料特性，以及在发电厂余热回收应用中具有良好的节煤、节水、减排效益。
关键词：氟塑料低温省煤器；烟气余热回收；节能效益
1．低温省煤器的应用和现状
在电厂运行中，排烟热损失是最重要的一项热损失，占锅炉热损失的60%～70%[1]。影响排烟热损失的主要因素是排烟温度，一般情况下，排烟温度每减少10℃，排烟热损失即减少0.6%～1%，相应节约煤耗1.2%～2.4%，因此降低锅炉排烟温度对深度节能和降低污染具有重要意义。
低温省煤器作为一种烟气余热回收利用设备，已经越来越多地被各大电厂所采用。但锅炉尾部烟道工况条件恶劣，粉尘含量高、腐蚀性能强、磨损作用大，对低温省煤器的材质和布置方式提出了严峻的课题。虽然我国的低温省煤器的材质也由最初的碳钢逐步向ND钢、镍基合金钢、高等级不锈钢方向升级，但运行实践证明，金属低温省煤器的腐蚀、堵塞和泄露问题依然严重。这不仅提高了投资成本，降低经济性，同时影响了全厂安全稳定运行[2]。
氟塑料低温省煤器可以在酸露点以下回收余热，彻底解决传统金属余热回收装置腐蚀、堵灰和泄露问题，最大限度降低煤耗和脱水耗，换热效率稳定，免于维护，寿命长久，具有显著的经济效益和社会效益。
2．氟塑料低温省煤器的技术特点
由于金属材料的局限性，自上世纪70年代末，欧盟国家已经开始针对电厂烟气脱硫系统的GGH耐酸材料开展对比试验研究，并最终选择氟塑料换热器作为低温烟气回收系统的标准配置，这些经验为我国探索低温烟气回收装置发展之路提供了有益的借鉴。氟塑料低温省煤器充分利用了氟塑料优异的耐腐蚀、耐高低温、耐老化、不粘黏的材料特性。
2.1 氟塑料低温省煤器的耐酸性
氟塑料属于化学惰性材料，耐任何强酸、强碱、油脂等，因此氟塑料换热器适合于各种类型的烟气环境，无需考虑换热器管壁温度和烟气酸露点。
氟塑料低温省煤器换热管材、箱体内部以及所有与烟气接触的部分均采用氟塑料材质或氟塑料内衬，因而可确保设备抵御酸露点腐蚀。
2.2 氟塑料低温省煤器最大限度降低脱硫水耗
氟塑料低温省煤器可以把排烟温度降低到脱硫系统指定温度直接进入脱硫塔，以保证最佳的脱硫效率，而无需喷水降温，这就保证了最佳的节水效果和最大范围的余热回收。
2.3 可以实现最大的换热端差
因为无需考虑低温腐蚀，氟塑料低温省煤器无需考虑控制壁温，这就意味着在利用余热加热凝结水方案中，可以抽取凝结水泵出口位置的最低温度的凝结水，这就可以实现最大的换热端差，达到最大的换热效率。
2.4 氟塑料低温省煤器易清洁,换热效率稳定
氟塑料具有自润滑性、不粘黏性和高膨胀系数，换热表面不易积灰、粘黏、结垢，在线清灰方便彻底且节水，保证了相对稳定的传热能力。氟塑料低温省煤器换热管采用光管设计、垂直布置并带有在线自动水清洗系统，可有效防止积灰与堵塞。在线自动水清洗系统可自动或手动控制清洗管束，由于采用模块化设计，可以分模块清洗管束，节能节水。
2.5 余热回收范围广
由于其出色的耐腐蚀性能，不必考虑酸露点问题，因此可以在酸露点以下回收烟气余热，工作温度范围为-180～+260℃，可以回收75～170℃的烟气余热，远大于传统金属低温余热回收装置的回收范围。
2.6 使用寿命长久且投资回报率高
氟塑料低温省煤器具有优异的耐老化性，无泄露风险，设计使用寿命15年以上，使用成本低，投资收益率高，可以在各种工况下保证长期安全运行，具有显著的经济效益和社会效益。
2.7 二次换热系统安全稳定
氟塑料低温省煤器采用二次系统，形成一个独立热回收循环水系统，系统内设备的所有故障均不会对凝结水系统和烟风系统造成影响。对凝结水的水质不会造成污染。特别是对于高参数运行的机组，在给水水质要求非常高的情况下，保证凝结水水质尤为重要。凝结水主系统中增加的设备很少，启停HRS系统时不会对凝结水系统造成冲击。
2.8 安装便捷、易于维护
氟塑料的密度约为水的2.1～2.2倍，因此换热器质量较轻，便于运输和安装。整个换热器采用U型管设计，垂直放置在水平烟道内，在安装现场可以快捷地吊装至烟道框架内。
3. 氟塑料低温省煤器的节能效益
在空预器与脱硫塔之间烟道的合适位置通过增加氟塑料低温省煤器，可以通过三种方式进行热量回收[3]。（1）用来加热凝结水；加热后的凝结水返回低压加热器，可增加汽轮机做功，提高机组效率[4]。（2）加热锅炉送风；（3）城市热网低温回水。实践证明，采用氟塑料低温省煤器可以为发电厂带来如下效益：
3.1 节煤
可以提高整厂效率1%～1.5%，以一台600MW机组为例，可以回收40MW左右的热量，年节煤5000～7000吨。
3.2 节水
可将烟气温度冷却到80℃左右，节约脱硫减温用水，以一台600MW机组为例，年节水35～42万吨，特别适合缺水地区。
3.3 减排
降低煤耗即意味着减少二氧化碳、硫化物、氮氧化物以及粉尘和废渣的排放量。以一台600MW机组为例，每年可以减少CO2排放13000～18000吨，减少SO2排放4～6吨，减少NOX排放4～5吨。
4. 总述
氟塑料低温省煤器在国内已经存在运行业绩，设备技术成熟,能最大限度地利用烟气余热，调高机组经济性[5]。虽然氟塑料低温省煤器的一次性投资成本较高，但是氟塑料有长达15年以上的使用寿命，几乎免于检修维护，在运行中稳定可靠，这就保证了其稳定的投资收益。
由于我国严峻的能源形势和环境压力，氟塑料超低温省煤器技术更加符合国家节能减排的要求，对企业来说也意味着更多的安全效益和更长的投资回报期，环境和社会效益显著，所以此项技术的应用不仅拥有较好的投资效益，更有着重要的社会示范效应。
参考文献
[1]张华. 低温省煤器节能技术在超超临界燃煤发电机组上的应用[J].能源.电力
[2]毛双华等.氟塑料低温省煤器在热电厂烟气余热回收中的应用[J]. 经验交流.
[3] 王天堃. 新型氟塑料低温省煤器在火电厂中的应用[J]. 华电技术2014,(12)
[4] 梁鹏.低温省煤器原理研究及设计[J]. 工业技术创新 2016,(3)
[5] 王岩.氟塑料低温省煤器在燃煤电站的应用[J]. 能源与节能 2013,(5).
论文作者:秦艳会
论文发表刊物:《电力设备》2016年第19期
论文发表时间:2016/12/9
标签：省煤器论文; 低温论文; 氟塑料论文; 余热论文; 烟气论文; 凝结水论文; 系统论文; 《电力设备》2016年第19期论文;