随着我国现阶段的经济发展，用电量需求也大幅度增长，但是在新能源装机容量快速增长下，各个发电厂参与机组深度调峰负荷较低，这种情况下低温省煤器的节能效益的重要性在火力发电机组得到了广泛的应用。然而，在机组没有在额定设计工况下运行而是在较低的负荷下工作，这样低温省煤器随之而来的问题也就能体现出来，主要有以下几种形式，低温腐蚀、积灰和堵塞。

一、低温省煤器运行中存在的问题：

1. 低温腐蚀

低温省煤器在正常运行过程中通过凝结水流量的控制能来缓解受热面的存在的低温腐蚀问题，但是由于长时间机组的运行及工况的变化和运行人员的操作问题还会使低温省煤器存在安全运行的风险。

火力发电根据煤种所含硫元素的量与标准煤收到基含的硫份进行比较，分为高硫份煤、高灰份、高水份。一部分火力发电厂设计煤种选择的就是高硫份煤种，在火力发电厂生产过程中，硫经过燃烧氧化后会产生新的硫化物，这样的氧化物会存在于烟气当中，对烟气换热金属表面产生很大的影响，当烟气的温度达到硫化物的酸露点以下时，就会生成硫酸。硫酸在一定的浓度下会有强烈的腐蚀性，这样会对低温省煤器的换热管束表面产生一定的腐蚀^[1]。

2.低温省煤器的积灰和堵塞磨损

低温省煤器的换热管束的材料以及管束的类型种类不同，在管束的外型有光管式、螺旋管式、以及焊接式H型翘片管式。这三种管式各有优缺点其中光管式管束换热能力比较差，但是其不易积灰和堵塞，但是光管式的管束比较容易磨损；螺旋式的管束由于其结构上呈现的是肋片式换热面积增加，它的传热能力比较强，但是螺旋式的管束容易积灰，烟气与管束的表面直接接触的面积比较小所以它比较耐磨；火电发电厂现阶段在低温省煤器的管束选型上大部分选取H型翘片式管束。

不管是螺旋式管束还是H型翘片式管束。在正常运行过程中都比较容易积灰而低温省煤器的管束积灰程度与煤灰的特性以及设计煤种下的烟气流速有关。所以在新建电厂为了防止低温省煤积灰可适当提高设计烟气流速，对于已投产的电厂进行技术改造增加的低温省煤器时，可适当增加低温省煤器的管束间距^[2]。

二、 低温省煤器运行中存在问题的解决方案

1.防止低温省煤器的低温腐蚀

低温省煤器换热面发生腐蚀问题的主要原因是换热面的管壁金属温度低于露点温度，硫酸蒸汽就开始凝结，当硫酸凝结量达到一定程度受热面就开始发生低温腐蚀。因此，预防低温省煤器的低温腐蚀主要措施是保证低温省煤器受热面金属管壁的温度，让腐蚀速率在设计的范围内^[3]。

根据低温腐蚀的基本理论，发生低温腐蚀的主要因素是硫酸蒸汽的沉积速率。所以我们在设计上主要考虑把烟气的温度设计得要高于硫酸蒸汽的露点温度并提高低温省煤器的管壁金属温度即可有效抑制低温省煤器发生低温腐蚀。因为低温省煤器的管壁金属温度主要取决于其凝结水进口的温度，所以必需要保证低温省煤器的凝结水进水温度，这样可确保低温省煤器的腐蚀速率在可以接受的范围内。

除上述设计预防措施外，在采购时候选取耐腐蚀性材料。迄今火力发电机组尾部受热面金属选料主要有三种即ND耐腐蚀低碳钢、复合钢材以及碳钢表面搪瓷处理材料。低温省煤器在运行上防止低温腐蚀，根据具体排烟温度通过调整低温省煤器的凝结水进水量来防止低温省煤的低温腐蚀。

2  低温省煤器的防止积灰措施

锅炉的尾部烟道换热面上的积灰不仅会影响低温省煤器的传热效率，严重时会影响尾部烟道的通流道路，烟气通道的流动阻力会进一步提升，随之引风机的电耗增加同时厂用电率提高，风烟系统在调整不及时会引起风机失速风烟管道喘振事故严重时引起机组跳闸。

低温省煤器布置在尾部烟气管道上，由于烟气的温度相对较低换热效率随之降低为了增强低温省煤器的换热效率，火力发电厂在低温省煤器的管型上都选取螺旋管束或H型翘片传热管束提高其换热效率来取代普通光管。这样的管束虽然提高了换热效率但随之带来问题的是管束的积灰和磨损。低温省煤器的的传热管壁金属温度只要高于烟气水露点的温度20℃，低温省煤器的传热管束上不会有水凝结，所以即便低温省煤器的换热管束上有积灰都是干灰，这样的灰处理比较容易^[4]。

低温省煤器的积灰和磨损的主要原因是烟气含尘量过大和吹灰周期太长，所以为防止管束的积灰和磨损本工程采取以下防止措施：

第一，由于烟气流经低温省煤器的传热管束时它的沿程增加，随之沿程损失增加，阻力也随之提高，本工程采取减少低温省煤器的外型尺寸和管排数目来减少烟气的阻力这样选择适当间距的翅片管和管排数可以减少低温省煤器管壁积灰。

第二，通过上面方式减少烟气阻力的同时，可根据设计煤种的煤灰特性来适当提高烟气流速。对布置在电除尘进口的低温省煤器，考虑烟气对管束的磨损，烟气流速可选取10 m/s左右；对布置在电除尘后面的低温省煤器，烟气对管束的磨损减少，烟气流速可选取15m/s左右，在此流速下烟气在流动过程中对受热面有自动清洗的功能。

第三，在低温省煤器管排间加装吹灰器系统，当低温省煤器的阻力达到规定值的时候吹灰器投入运行。设置低温省煤器的在线监视系统，来辅助引导运行人员实际操作。当低温省煤器长时间运行时其差压达到一定值时应按需清洗，清洗时候应利用机组停机时期对低温省煤器进行清洗。

3  低温省煤器的防磨措施

低温省煤器的飞灰磨损严重可能引起低温省煤器管束的泄漏，因此在选择合理的烟气流速外，在低温省煤器的换热金属管束上增加镍铬渗层零隙阻高温钎焊翅片管的制造工艺。这种工艺是利用高温钎焊技术，在钎焊炉内，将喷涂在翅片管上的镍铬金属粉熔化，依靠高温渗透作用，使得这一层镍铬金属层与换热管的母管与翅片成为固溶体，紧密结合在一起。它的基本特征有：

第一，表面光滑，经过高温渗层，低温省煤器金属翅片管束表面均匀地镀上一层镍铬金属层，管束表面滑亮。这一滑亮的渗层对于控制积灰起到了很好作用。

第二，耐磨损，低温省煤器换热管束采取镍铬渗层工艺，可在管束表面形成0.1-0.15mm的镍铬渗层，提高了管束的表面硬度，大约是普通钢管硬度的3-4倍。显然，表面硬度的提高，对于防止低温省煤器磨损起到关重要^[5]。综合上述低温省煤器在运行上存在的问题以及解决的措施可知，低温省煤器在正常运行可以有效的防止低温腐蚀和积灰堵塞磨损的问题，但是长时间运行需要对低温省煤进行正常维护。

三、结术语

通过对低温省煤器系统分析结合机组在不同工况下烟气温度的变化以及凝结水流量的变化可能给低温省煤器带来的安全问题进行分析，着重介绍了低温省煤器的低温腐蚀、积灰和磨损形成的原因和预防措施，从设计选型上和正常运行操作等方面进行深度剖析研究，为同类型机组选型及运行维护提供参考依据。

参考文献：

[1] 赫向辉．大型燃煤锅炉低温烟气余热综合利用及节能分析[D].华北电力大学（北京），2015.

[2]  张炳文，杨萍，周振起．新型低温省煤器在电站锅炉上的应用[J]．节能，2003（9）：32-34.

[3] 时永兴．烟气余热换热器低温腐蚀分析及对策[B]．发电技术，2014.5.

[4]  史学林．低压省煤器在电厂的应用[J]．产业与科技论坛，2016,(5).

[5] 徐顺喜，吴志祥．1000MW机组低温省煤器项目的技术经济性分析[A]．上海电力学院学报，2014.2.