锅炉省煤器是锅炉节能的重要装置，改进省煤器的结构，提高燃烧效率是锅炉节能的一项重要措施。本文就锅炉省煤器的技术改造方面就一坑口电站进行实例分析并提出设计方案。

一、锅炉存在的问题

（1）由于煤质比较差，煤的挥发分比较低，着火性能比较差，燃烧稳定性变差，锅炉炉膛温度不稳定，出现炉膛温度忽高忽低现象。更有甚者出现点不着火的现象，炉膛温度过低，只有再通过向炉膛投油，帮其助燃来提高其炉膛温度。

（2）积灰严重。原设计尾部受热面是螺旋肋片管，燃料灰分比较大，积灰严重，机组刚投产时与设计值相比排烟温度就高，一般情况下排烟温度达到130℃左右，省煤器吸热量减少，根本提高不了锅炉的热效率，煤中的灰分高，相对可燃成分的比例就减少，而燃烧时灰分本身的加热和分解还要吸收热量，灰分高的煤往往容易夹杂烧不透的可燃物，造成燃料的损失，并向大气排放数以亿计的高温废气，污染环境。

（3）泄漏频繁。坑口电厂2#锅炉累计运行将近10年，有些受热面磨损严重，泄漏问题逐年增多，尤其是省煤器设计壁厚余量较小，弯头弯曲半径小，加工缺陷多，由于积灰严重，省煤器受热不均，造成局部过热，出现爆管事故。造成了电厂的检修费用增加。

（4）排烟温度过高，尾部受热面的没有很好的起到换热的作用，烟气温度没有得到很大降低，出项了排烟温度过高。为了增强传热并提高结构的紧凑性，大部分现在安装的锅炉的省煤器则采用了鳍片管、肋片管和膜式受热面。坑口电厂锅炉省煤器改造前的结构就是肋片管结构。坑口电厂2#炉原设计的省煤器是有54排（108根）φ42的螺旋肋片蛇形管组成，呈纵向错列逆流布置，其横向节距 120mm，纵向节距为90mm，进出口联箱都布置在烟道中，加热后的给水通过联接管引致汽包，肋片管省煤器主要优点是热交换面积明显增大，这对缩小省煤器的体积、减少材料消耗很有意义。主要缺点是积灰比较严重。而坑口电厂燃烧的燃料灰分比较大，省煤器积灰严重，造成省煤器爆管比较频繁，影响锅炉的安全经济运行。省煤器管内水速应维持在一定范围内，水速过高增加给水泵耗电量，水速过低金属冷却难于保证，且引起蛇形管中的空气停滞。为此，在额定负荷下，对于非沸腾式省煤器要求水速不低于0.3m/s，对于沸腾式省煤器要求水速不应低于1m/s。

二、省煤器爆管原因分析

（1）设计因素。一是锅炉设计中存在的问题。二是设计选用受热面系数不合理，使炉膛出口烟温实测值比设计值高。三是省煤器系统结构设计和布置不合理。四是设计的烟速不合理，若设计的烟速过高，磨损严重。若烟速太低，飞灰易于在管壁上沉淀，所以必须保证合适的烟速。

（2）从制造、安装、维修方面的因素。一是管材本身存在缺陷、质量差。二是安装不合格。三是施工焊接质量问题。

（3）运行状况因素。一是给水品质不良。二是燃烧煤种偏离设计煤种。三是受热面外部积灰加重导致省煤器换热不良，加剧烟气对管子的磨损、腐蚀。四是管束振动，形成永久变形。

三、省煤器改造方案的设计

方案1：进行设备大改动，采用顺列布置，顺列布置增加了管数，受热面在原有的基础上增加约25%的受热面，省煤器管圈荷重增加30%，省煤器吊挂荷重增加约32%，考虑大修后清灰方式有所改善，该方案可使省煤器出口烟温降低15℃～20℃。

方案2：为了使设备不至于改动太大，仍采用错列布置，扩大空间，增加管数，调整纵横向节距，其纵向节距越小，气流扰动越大，气流冲刷管子背风面的作用越强，管子上的积灰越少，自清灰能力越强，虽然错列布置时，在相同空间的情况下，管数减少，受热面减少但传热系数较高，考虑到螺旋肋片管积灰严重，换热效果不好，改进方案主要是增加35%的受热面，可以使省煤器的出口烟温降低18℃～22℃，提高了锅炉的热效率。由于燃料灰分比较大，改成光管错排省煤器另外加装了吹灰装置，有原来的乙炔吹灰，改为超声波吹灰。

方案1虽然增加了管数及受热面比较多，但缺点是完全占去了检修空间，安装结构非常难受，增加了以后检修和更换管圈的的困难；另外，省煤器吊挂荷重增加了较多，降低了其安全性，受热面增加过多，下部的受热面清灰效果大大下降，受热面的利用系数也下降了很多。方案2虽然增加受热面比较少，荷重较小，但是下部检修空间有所改善，积灰状况和传热效果也会明显改善。该方案的主要缺点是结构改动比较大，焊接要求较高，需要对原有的各种连接管、异形管结构和吊挂支撑结构进行改动。在保证焊接质量要求的前提下，方案2切实可行。

　　四、省煤器的改进效果

运行实践证明，坑口电厂2#炉省煤器改进效果明显。大修竣工经过一段时间的运行，尾部受热面的积灰状况明显得到了改善，省煤器区域的烟温降和省煤器的吸热量均达到了改进设计值。