暖风器抽汽调节阀 自动手动 调节阀位 过剩空气系数 暖风器疏水温度 暖风器疏水调节阀它们的高低直接影响了烟气露点温度，因此，由这些参数决定冷 端金属壁温的设定值是准确可取的。 以上烟气煤种参数可通过人工通过触摸屏输入或通过实际测量 取得。 控制方案 根据系统的特点和存在的问题采用双回路调节方式，即暖风器 入口蒸汽调节和疏水调节。 暖风器入口蒸汽调节，以实测空预器冷端金属壁温为被调量， 以通过露点计算结果为设定的单回路自动调节系统 疏水调节以实测暖风器疏水温度为被调量，以运行人员设定温 度为设定值的暖风器疏水调节系统。 系统特点 首次增加疏水温度控制系统，即通过疏水调节阀控制疏水温度， 疏水温度可根据室外环境温度做相应改变。彻底的解决了暖风器系统 疏水问题。疏水问题的解决，使得无论是去除氧器方式还是去凝汽器 方式这两种热力系统都能得到可靠运行，消除了对长期以来对疏水阀 的依赖。 通过实测的空气预热器最低金属壁温以及优化软件来控制加热 蒸汽量，消除了保护过度及保护不足，真正实现了节能优化运行。 疏水能得到全部回收，节约了大量除盐水。 表暖风器二种调节方式的比较 比较项目 汽侧调节 现有模式 汽侧水测双重调节 大连环能方案 暖风器传热介质过热蒸汽饱和蒸汽过热蒸汽饱和蒸汽饱和水过冷水 暖风器工作压力 范围 供热蒸汽大气 压 供热蒸汽大气压 调解方式调节压力改变饱和 传热温度 调节压力改变饱和传热温度 表面传热温度下 限 小于，可自行设定 自动疏水器工况全程正常工作背压除最大负荷调节阀全开时正常工作为凝汽器负压情况 下 阻止蒸汽逸出，其它时间处于失效状 态 对暖风器振动影 响 疏水器不允许冷凝 水积存，振动最小 疏水量可控 对暖风器泄漏的 影响 无积水无腐蚀延 长寿命 无振动无水击不 会开裂 无振动无水击不会开裂 对暖风器热应力 的影响结论 电站锅炉暖风器节能优化控制系统兼具汽侧和水侧调节的优点， 并采用优化的控制软件综合各方面尾部烟气的运行参量实现经济运 行。 首次使用直接测量的空气预热器最低金属壁温实现对低温腐蚀 堵灰二次燃烧等保护。 首次采用根据疏水温度控制疏水量的控制模式，解决了暖风器热 力系统疏水问题，充分利用疏水余热。节能效益显著，经济效益优异。 前言 项目名称锅炉暖风器供汽及疏水系统节能优化控制 二项目性质合同能源管理项目 三可研编制人 四项目负责部门 五项目负责人 二项目提出的背景及改造的必要性 项目提出的背景 目前国内电站锅炉为避免锅炉尾部受热面的低温腐蚀，般采用 暖风器预热风温的方式来解决。暖风器布置于空气预热器进口风道 中，利用汽轮机的抽汽对低温空气进行预热，以提高锅炉尾部受热面 的金属壁温，防止低温腐蚀和堵灰的现象。 目前国内外流行的两种不同的暖风器疏水系统的设计方案，系统 简繁程度是相差很大的。上方部分是目前国内各电力设计院设计以及 众多老机组使用了几十年的传统方案，可以概括为暖风器疏水 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传,器疏水箱疏水泵除氧器的方式以下简称为去除氧器 方式下方部分是近年来国外普遍采用的暖风器系统，可以概括为 暖风器疏水器凝汽器的方式以下简称为去凝汽器方式。 文图两种疏水系统方式 目前采用的就是去除氧器方式。 去除氧器疏水方式存在的问题 缺点是去除氧器疏水方式的系统复杂庞大，疏水箱和疏 水泵都要占据很大面积，为了减少疏水泵入口汽蚀问题，疏水箱还要 供汽调节阀 暖风器 疏水箱 疏水泵 除氧器 凝汽器 疏水器去除氧器疏水方式 去凝汽器疏水方式热井求有定的高度形成压头。疏水箱属于压力容器还要有定的容积进 行汽水分离，其中的液位需经过液位计检测并根据设定的高低限去控 制疏水泵的启停。疏水泵的频繁启停和进口区域汽蚀都决定了电机与 泵体的高故障率，因此必须考虑设置备用泵。如果疏水箱水位计故障 多，又要考虑在泵的出口处设计最小流量保护装置。同时疏水泵和除 氧器的标高相差较大，必须考虑泵足够的扬程。 缺点二是故障环节多，主要的故障环节是疏水站锅炉暖风器节能优化控制系统简介 系统构成 图电站锅炉暖风器节能优化控制热力系统图 供汽调节阀 暖风器 疏水箱 疏水泵 除氧器 凝汽器 疏水器去除氧器疏水方式 去凝汽器疏水方式热井 疏水调节阀 图电站锅炉暖风器节能优化汽侧水侧双调节示意图 图控制框图 空预器金属壁温测量 通过直接测量冷端金属壁温，取得真实的冷端金属壁温最低温 空预器金属壁温 传感器数据采集发射器 传感器数据接收装置 控制装置 控制反馈信号 控制指令信号 触摸屏 调节阀 换热管 出风 进风 疏水阀疏水出口 蒸汽进口 调节阀 以空预器金属壁温为被调量 以暖风器疏水温度为被调量度信号。通过传感器无线数据采集系统采集最低温度信号送系统 作为被调量。 传感器无线数据采集系统 传感器数据采集发射部分由传感器温度传感器信号处理 部分微处理器和无线发射电路组成 数据接收部分由无线接收电路微处理器和显示部分组成，在 微处理器控制下接收无线电传来的数据。当组格式数据接收完毕 后，由接收电路里的解码器对格式数据进行解码，获取环境当前的温 度信息，进行处理判断，得出金属壁温的最低值，然后将温度显示在 接收面板上并转换为输出。 控制器 作为空预器节能控制系统的核心，选用作为控制装置， 完成现场信号的采集与触摸屏的数据交换和暖风器出口空气温度的 控制任务。 触摸屏 触摸屏作为空预器冷端金属温度控制系统的人机界面，完成煤 种烟气参数的人工输入以及控制系统的自手动操作和参数调整。 图面板图 控制策略 暖风器入口抽气阀控制 实际值设定值 暖风器疏水控制 实际值设定值 含硫量含水量 参数设定 冷端金属温度设定 锅炉使用的煤含有定量的硫，在燃烧过程中与生成， 并有少量的在等催化剂作用下转化成。在烟 气温度以下时，与水蒸气完全结合成蒸气，微量的 蒸气使烟气的露点温度显著提高。当锅炉尾部换热设备的壁面 温度低于烟气露点温度时，蒸气就会凝结在壁面上，形成浓度 约为的硫酸箱的立管式水位计 故障及疏水泵的经常性汽蚀问题。由于上述问题的多发性和普遍性， 造成很多电厂冬季不能顺利投入锅炉暖风器系统或除盐水不能实现 回收。 缺点三是维修量大，暖风器控制方式采用了汽侧调节，即通过调 节加热蒸汽量来保证合适空气预热器的冷端金属壁温，这种调节方式 对疏水器要求高，疏水系统容易出现故障。 图汽侧调节示意图 有研究成果表明，不合理的出口风温将使机组发电煤耗增加 ，现有的传统控制方式不能实现节能优化运行，会出现保护 过度等现象在汽侧调节的控制模式下，采用去除氧器疏水方式， 使得疏水系统问题频出，大量疏水不能得到回收，只能排放，丢失大 量除盐水。 二进行技术改造的必要性 目前暖风器的控制方式采用暖风器入口侧蒸汽调节方式，暖风 器出口疏水门全开。 这种调节方式在调节蒸汽量的同时，由于暖风器内部压力随之 降低，其饱和温度随之也会降低，即暖风器的汽耗和温度都在同步改 变。这种调节方式是会造成部分蒸汽在暖风器内没有凝结就排到疏 调节阀 换热管 出风 进风 疏水阀 疏水出口 蒸汽进口 以空预器金属壁温为被调量水箱，蒸汽的凝结热没有充分利用二是排到疏水箱内的疏水温度在 之间，热量没有得到充分利用三是不能真正根据空气 预热器金属温度进行合理控制，为防止暖风器发生冻害，都采用过调 方式，造成蒸汽的浪费四是的疏水排到除氧器，会 造成有温差的换热损失。 表目前暖风器设计参数 序号名称项目单位数据备注 次风暖 风器 型号Ⅲ 数量组 换热面积 蒸汽消耗量台 工作压力 工作温度 二次风暖 风器 型号Ⅲ 数量组 蒸汽消耗量台 换热面积 工作压力 工作温度 三需要通过技术改造解决哪些问题。 通过暖风器改造解决了以下问题是通过加装疏水侧调节方 式，降低了疏水温度，使暖风器疏水热量得以充分利用二是通过实 时检测空气预热器冷端温度，及时调整进汽量，实现了精细调整。 三方案论证改造方案描述 由大连环能科技开发有限公司开发的电站锅炉暖风器节能优化 控制系统专利号和回转式空气预热器金属壁温测 量装置专利号很好地解决了暖风器存在的问题， 能够实现节能节水安全运行。 电器 疏水温度异常 继电器 炉暖风器凝结水流 量 设备清单 序 号 设备编 号 名称规格型号用途单 位 数 量 铠装 热电 阻 ， 外螺纹 炉左右侧 次风暖风 器出口风温 支 铠装 热电 阻 ， 炉左右送 风机暖风器 出口风温 支 铠装 热电 阻 ， 外螺纹 炉两侧排 烟温度 支 铠装 热电 阻 ，炉两侧暖 风器疏水温 度 调节用 支 电动 调节 阀 中温炉左右侧 暖风器蒸汽 调节 台 电动 调节 阀 常温炉左右侧 暖风器疏