【摘要】：现役的大型燃煤电站锅炉的排烟温度一般在120到140℃之间,排烟损失占据了锅炉总损失的一半以上。采用余热回收设备将余热回收到机组热力系统中,可以减少煤炭消耗,提高火电厂的热经济性。目前烟气余热回收装置很多,低温省煤器是将电站锅炉排烟余热回收至热力系统的最为安全有效的设备之一,低温省煤器的使用不仅可以充分利用排烟余热,还可以增加火力发电的经济收益。低温腐蚀对余热利用系统正常稳定运行影响较大,评价其指标的一个重要因素是烟气酸露点。本文归纳分析国内外酸露点估算式并对多种酸露点公式进行对比,分析发现不同酸露点估算式得到的结果有较大的差异,同时根据酸露点仪的现场实测数据分析表明,酸露点公式估算结果平均高于酸露点仪测量结果约30℃,酸露点公式估算结果偏于保守。同时本文根据低温腐蚀机理以及逸度方程对烟气凝结酸液的浓度进行分析,结果表明,对碳钢而言,硫酸浓度在60～90%的区间内,硫酸溶液对金属的腐蚀性不大,当管壁温度高于82℃,在受热面的低温段不会产生酸液腐蚀的情况。低温省煤器的布置方式及翅片结构对传热特性有重要的影响。本文采用数数值模拟计算的方法,针对螺旋翅片管在不同翅片高度、不同翅片间距、不同翅片管节距下的传热性能进行分析。结果表明,当螺旋翅片高度h/d=0.289、螺旋翅片间距P=8mm、横向节距S1/d=2.37、纵向节距S2/d=2.63,螺旋翅片管综合传热性能达到最优。本文根据螺旋翅片管的优化模型和酸露点的分析,针对1000MW超超临界燃煤锅炉机组进行低温省煤器的结构设计,得到低温省煤器的烟道长度为10.29m,烟道宽度为11.62m,烟道高度为3.352m,换热面积为34136m2(单台),换热量为31743kW(单台),烟气侧总阻力为790.37 Pa,在保证低温省煤器低温模块不受低温腐蚀的情况下,尽可能的增大换热温差,提高低温省煤器的换热效率。

【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位授予年份】：2016