24小時熱線:0510-87871666 

新聞中心

當前位置 : 首頁 > 新聞中心

余熱省煤器在300MW機組運用的可行性分析

* 發表時間 : 2017/4/18 12:30:07 * 瀏覽 :

    降低鍋爐的排煙溫度,是解決節能問題的一個重要的手段。本文采用在鍋爐的尾部煙道加裝余熱省煤器的方法來降低鍋爐的排煙溫度。這種方法被證明是一種降低鍋爐排煙溫度,提高鍋爐效率,減少標準煤耗的一種非常有效的方法。


  1 結論


  1.1 降低鍋爐排煙溫度的意義


  在電廠中,鍋爐的排煙余熱(即鍋爐的排煙溫度高)問題一直是一個難題。


  因為僅僅鍋爐的排煙溫度高這一項損失所造成的能源消耗就相當可觀。而在我國,大批設計溫度較高,運行時間較長的鍋爐運行機組,排煙溫度最高可達 200℃左右。而一般的鍋爐的排煙溫度在 120℃~140℃左右,因此,我國的鍋爐排煙溫度可以降低的幅度很大,相應的可以降低的標準煤耗的數量也是很可觀的。在一般的鍋爐排煙溫度下,鍋爐排煙也是個潛力很大的余熱源,可以利用很多新的技術和設備降低鍋爐的排煙溫度。


  1.2 降低鍋爐排煙溫度的方法


  降低鍋爐的排煙溫度可以從尾部煙道,也就是鍋爐的尾部受熱面方面來考慮。省煤器與空氣預熱器布置在鍋爐煙道的最后,進入這兩種受熱面的煙氣溫度也最低,所以統稱它們為尾部受熱面或低溫受熱面 。從鍋爐的尾部受熱面方面來考慮,降低鍋爐的排煙溫度(從節能的角度看可以等同于減少換熱面積)的方法可以總結為以下三個方面:


 。1)尾部受熱面結構優化;


 。2)提高現有換熱器的換熱能力;


 。3)增加新的受熱面,降低鍋爐的排煙溫度。


  下面分別介紹這三個方法:


  1.2.1 尾部受熱面結構優化


  在鍋爐的尾部對流受熱面中,空氣預熱器傳熱量較少,但是傳熱面積卻比過熱器的傳熱面積大的多。由于空氣預熱器煙氣側和空氣側的對流換熱系數都比較低,因此傳熱系數相當低;空氣預熱器又處于煙氣流程中溫度最低的部位,傳熱溫壓也比其他受熱面小的多。因此,尾部受熱面尤其是空氣預熱器的設計和布置問題是一個關系到節省鍋爐鋼材、降低鍋爐造價的重要經濟問題?梢灾貜氖∶浩骱涂諝忸A熱器的結構參數優化。為了提高省煤器和空氣預熱器設計的經濟性、減少傳熱面積、降低金屬耗量,就必須最大限度的提高它們的傳熱系數和增大傳熱溫壓。


  1.2.2 提高換熱器的換熱能力


  在提高現有換熱器的換熱能力方面,目前使用較多的是螺旋翅片管、螺紋管、熱管等等。其中螺旋翅片管和螺紋管采用的方法是擴展受熱面面積,從而強化傳熱,達到節能的目的;熱管是依靠自身內部液體的相變來實現傳熱的傳熱元件,其具有很高的導熱性、優良的等溫性等其他傳熱元件所沒有的性能 。


  1.2.3 增加新的受熱面(即在鍋爐尾部安裝余熱省煤器)


  為了減少排煙損失,降低排煙溫度,節約能源,提高電廠的經濟性,可在鍋爐尾部增加安裝余熱省煤器。余熱省煤器內部流過的介質是凝結水泵供出的低壓凝結水,凝結水在余熱省煤器內吸收排煙熱量,降低排煙溫度,自身被加熱、升高溫度后再返回汽輪機低壓加熱器系統,代替部分低壓加熱器的作用,是汽輪機熱系統的一個組成部分。余熱省煤器將節省部分汽輪機的回熱抽汽,在汽輪機進汽量不變的情況下,節省的抽汽從抽汽口返回汽輪機繼續膨脹做功,因此,在燃料消耗量不變的情況下,可獲得更多的發電量。


  2、系統


  采用在鍋爐尾部裝設余熱省煤器,回收排煙熱量,將煙溫由設計排煙溫度降低到適合于脫硫系統需要的入口溫度,實現深度節能。


  2.1 系統布置


  余熱省煤器布置在空預器之后、引風機之前,受熱面采用錯列管排逆流布置,煙氣自高溫段向低溫段沖刷省煤器蛇形管束。余熱省煤器與主回水成并聯布置,其進口水取自低壓加熱器系統,設計特定的進水方式與電調閥配合,可實現余熱省煤器進水量的切換與調整。進入余熱省煤器的凝結水吸收排煙熱量后,在#6低加入口凝結水管路與主凝結水匯合,實現排煙余熱的梯級利用。


  由凝結水系統流來的低壓加熱器主凝結水,經余熱省煤器低溫段入囗集箱進入余熱省煤器,經蛇形管排流入出囗集箱,然后經一凝結水母管匯集后,返回#6低加出口凝結水管路。


  2.2 系統特點


  采用這種布置方式的缺點是無法利用煙氣溫度降低帶來的提高電氣除塵器運行效率、減少引風機和增壓風機功率的好處;其次,其布置位置遠離主機,用于降低煙氣溫度的凝結水管道也較長,凝結水泵需克服的管道阻力及電耗也更高。


  由于凝結水經過兩級串聯受熱面加熱,提高了回水溫度,節省了高品質的回熱抽汽,產生較高的節能效果;另外,凝結水經過低溫段提升溫度后進入高溫段,可使高溫段的壁溫高于煙氣露點,避免了余熱省煤器受熱面發生低溫腐蝕,保證了余熱省煤器的安全可靠性。


  由于實現了介質、煙氣的逆向流動,一方面可大大提高余熱省煤器的傳熱系數,減小了布置占用空間;另一方面,可使排煙溫度的降低不受介質出口水溫的限制,最大限度地降低排煙溫度。


  余熱省煤器高低溫段在設計分水流量下,可降低排煙溫度至88℃以下,


  通過調節余熱省煤器的進水流量和溫度實現降低排煙溫度的效果。


  3 方案的優點


  3.1 降低了排煙溫度,余熱回收后提高了機組循環熱效率,降低了煤耗率;可以降低排煙溫度30-40℃?梢詫崿F很大的經濟效益。


  3.2 把余熱省煤器設置在引風機之前,在顯著降低鍋爐排煙溫度的同時,可以使煙氣體積流量減小,引風機的電耗降低,保證了引風機的負荷。


  3.3 把鍋爐的余熱利用與汽輪機的回熱系統巧妙地結合起來,對于鍋爐燃燒和傳熱不會產生任何不利影響。由于余熱省煤器布置于鍋爐的最后一級受熱面(下級空預器)的后面,因此,它的傳熱行為對于鍋爐的一切受熱面的傳熱均不發生影響。因此既不會降低入爐熱風溫度而影響鍋爐燃燒,也不會使空氣預熱器的傳熱量減少,從而反彈排煙溫度的降低效果。


  3.4 對于尾部煙氣脫硫來說,創造了鍋爐脫硫系統長期連續高效、安全運行的煙氣溫度條件。進入脫硫系統之前,煙溫已經得到大幅度降低,如果脫硫系統之前需要噴水降溫,則采用余熱省煤器之后,完全可以把脫硫系統之前的噴水降溫停用,節約了水資源,節約了廠用電。


  3.5 具有良好的煤種和季節適應性。


  鍋爐的余熱省煤器的出口煙氣溫度可以根據季節和煤質進行調節,以實現節約煤耗和防止低溫腐蝕的綜合要求。


  3.6 具有良好的負荷適應性。


  余熱省煤器的單位標煤節省量在鍋爐低負荷運行時并不降低,仍然可以保持較高的運行經濟性。這一點對于長期處于低負荷運行的機組是非常有利的,也是任何其他降低排煙溫度的方法都不可以實現的。


  3.7 采用余熱省煤器,對于提高機組的綜合運行可靠性具有重要意義,既可以避免原高壓省煤器的水沖擊及管束振動(若采用增加原高壓省煤器換熱面積的方法),又可以優化汽輪機抽汽回熱系統,提高系統的可靠性。


  3.8 裝設余熱省煤器,實際上減少了抽汽量,增大了汽機通流部分的通流量,所以可以改善流場的充滿度,減少流動損失,提高低壓部分的內效率。


  4 結論


  可見,安裝余熱省煤器是降低鍋爐排煙溫度,提高鍋爐效率,減少標準煤耗的一種非常有效的方法。在國家提倡節能減排的今天,有著更加廣闊的發展空間。