省煤器是锅炉尾部低温受热面的重要换热设备。省煤器的设计可以吸收低温烟气的热量，通过对流换热的方式降低排烟温度，提高锅炉的效率，减少煤耗。省煤器的设计对给水进行预热，可以减少高造价的部分蒸发受热面，提高进入汽包的给水温度，减小给水与锅炉壁间的温差，降低汽包的热应力。
1、铁岭发电厂300 MW机组锅炉介绍
铁岭发电厂锅炉为哈尔滨锅炉厂引进美国CE公司技术，自行设计制造的亚临界压力、一次中间再热、自然循环汽包炉，采用单炉体负压炉膛，倒U型布置，锅炉型号为HG - 1021/18.2 - YM4。锅炉主要技术参数见表1。
在炉膛上部垂直布置辐射再热器和分割屏过热器、后屏过热器。在炉膛出口水平烟道上依次布置后屏再热器、末级再热器和末级过热器。在后部竖井中自上而下布置低温立式过热器、卧式过热器、省煤器和空气预热器。
省煤器布置在尾部竖井烟道中。作为低温受热面，布置在低温过热器下部，空预器上部，基本高度为6,128 m，顺列逆流方式布置，采用光管模式，富通新能源生产销售
生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧
秸秆颗�；�、
木屑颗�；�压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
2、问题的提出
铁岭发电厂锅炉总体运行情况比较平稳。由于实际应用燃煤煤种偏离了原设计值较大，运行工况发生了一些改变。最突出的问题是4台锅炉排烟温度高于排烟温度设计值20℃左右（排烟温度设计值为138℃，实际运行中一般为155～t65 cc，最高时温度可达175℃）。
在实际运行过程中，煤质的变化较大，按低位发热量计算为13376～17 556 kj/kg，最低时可达3 000 kj/kg左右。对燃烧很不利，灰分加大，积灰和磨损加剧，容易造成锅炉灭火、锅炉管排爆管泄漏的事故发生。炉膛以及受热面的对流和辐射效果变坏，锅炉炉膛黑度增加，管壁积灰，换热系数降低，导致锅炉效率的降低。这种偏离设计值，会导致烟气不能及时换热，造成排烟温度的升高。
3、省煤器优化改造内容
省煤器改造的基本方案中提出了利用空气预热器受热面备用高度或省煤器上部的预留空间增加1—1.5圈省煤器受热面管排的改造方案。为了检修方便，虽然上部空间符合安装的要求，但建议在省煤器下部加装管排，并在施工时充分考虑这一点。
在优化设计改造过程中，主要考虑到加装省煤器管排的安全、经济、合理性，保证对原有设计不做太大的改动，遵循原有的设计安装技术，管子的模式、材质、吊挂固定、布置方式、流通方向、节距选择、防磨技术、除灰方式、运行方式等保持不变。仅限定在加装省煤器管排的优化设计上，以达到降低排烟温度的目的。
3.1省煤器改造的初步计算
设计的基本参数：额定蒸发量1 021 t/h，主蒸汽压力16.7 MPa．主蒸汽温度540℃，环境温度23℃，收到基低位发热量为16 007 kj/kg，省煤器出口温度为400 ℃，给水温度为278.3℃。根据不同的煤质情况确定改造设计的有效范围。
通过省煤器的初步设计计算，根据降低排烟温度的目标，确定管排加装置，初步获得改造设计的基本数据。在此基础上通过热力计算确定设计参数。
根据锅炉设计煤种、蒸汽参数以及降低排烟温度的目标要求，结合目前锅炉运行情况，对锅炉重新进行了初步热力计算比较，确定了在原有低温过热器下方（省煤器上部）和省煤器下部，增加1.5—2圈省煤器管圈，增加省煤器的受热面。
由于锅炉的基本布置已经确定，传热特性也基本相同，根据原理相似性来进行计算。根据设计参数（省煤器的煤气出入口温度为487.2/375℃，出人口水温为278.3/311.4℃），确定实际运行参数为省煤器出口烟温400℃，入口水温278.3℃。目标叁数为实际运行中分别降低排烟温度10℃、15℃、20℃。经过综合比较确定为降低排烟温度15℃。
在热力计算时，除增加省煤器受热面外，其余几何尺寸仍按原来锅炉设计的数据。优化设计改造中的锅炉参数按现场运行实际有关数据及试验结果作为计算依据。
从锅炉初步热力计算结果可以看出，省煤器优
化设计改造后，省煤器部位的烟气速度在不同的工况下显著降低，既保证了出口水温，降低了排烟温度，又减缓了尾部低温受热面和省煤器受热面的磨损，减少低温受热面的泄漏发生，保证了低温受热面长期安全稳定运行。
3.2省煤器优化设计改造
本次系统改造的省煤器受热面积约600 m2，使省煤器的吸热量增加，确保在70%～100%锅炉负荷下，保证排烟温度在现有运行条件下降低排烟温度10℃，保证在各种负荷下低温过热器壁温不超温，给水流量、给水温度循环倍率在允许范围内。
在热力计算时，除增加省煤器受热面外，其余几何尺寸仍按原来锅炉设计的数据。改造中的锅炉参数按现场实际有关数据及试验结果作为计算依据，在对100%锅炉负荷滑压计算中，省煤器流量按1021t/h计算，锅炉设计改造重点按目前实际运行的煤种（设计煤种）进行锅炉热力计算。
本次改造从省煤器上口取排管子向上部绕成蛇型管排354根，绕制管上标高距低温过热器1.2 m。为防止受热面的磨损，在蛇行管排的第1排管子的迎风面布置有防磨盖板。整个蛇形管排设置有两排管夹，使蛇形管排排列整齐。省煤器受热面的管子规格为∮42×5.5，材质为20C。省煤器354根蛇形管，受热面7099m2。本次改造中还应该考虑人孔门及人孔门弯管方案。
经过锅炉热力计算的结果及实际运行情况，最终制定具体改造方案为：在最下面省煤器管组增加一组新的省煤器，增加管圈为1.5圈，占改造后整个省煤器17%左右，重量约43 t，规格和材料同原来的省煤器相同，为∮42×5.5，20G，共计354根。此方案充分考虑了以下因索。
a．机组运行的安全性。增加省煤器，其出口水温必须控制在远离汽化温度的范围(约364.1℃)。原设计水温为311.4℃，增加省煤器后，其水温增加约4.43℃，属安全范围。
b．结构的合理性。省煤器进口集箱标高为29 781mm，进口集箱离省煤器水平受热面最下组距离为2619 mm，增加1.5圈管子，需要空间高度为534 mm，仍然留有2 085 mm；从受力支架角度分析，增加省煤器（包括附件）重量仅占低过+省煤器总重的27%左右，其荷重在安全范围内。
c．施工、检修方便。在空间上对施工及检修不造成影响。
4、省煤器优化设计改造的经济性评价
优化改造后，在相同运行工况下，排烟温度明显降低，锅炉效率得到提高，发电煤耗得以降低。
a． 改造后省煤器出口水温平均升高4.4℃，排烟温度平均降低15℃。
b． 铁岭发电厂3号机组全年发电量18亿kW-h。经过计算排烟温度降低15℃，发电煤耗降低2.64g/kW．h。全年节约标准煤4 752 t，按350元／t计算，年节约费用160多万元，15个月即可回收全部投资。
5、结束语
该优化改造降低了排烟温度．提高了锅炉效率。对尾部受热面进一步全面优化，传热效果提高。实际运行效果，在夏季300 MW时排烟温度可以达到150℃，从而体现出改造的工程效果。
通过铁岭发电厂3号锅炉省煤器优化设计改造的实际效果可以看出，安全与经济性十分明显，改造工程的现实意义较大。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
