熊伟
(中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司 新疆乌鲁木齐 830002)
摘要:目前发展提倡节能减排,有关烟气余热利用的研究话题越来越被人们关注,合理的使用烟气余热能有效的提高电场热效率,不仅能加大发电量,还能降低煤的消耗量。不同的锅炉烟气余热利用技术要遵循不一样的规律,其中理论还待相关人员开发。本文主要讲述了火力发电厂锅炉尾部烟气如何运用及烟气余热利用的必要性,阐述了锅炉尾部烟气应用难点和及工程应用解决方案,并且结合国外锅炉烟气综合利用技术方案进行策划,说明了锅炉烟气综合利用对进一步改善电场效率的作用。
关键词:电厂锅炉;烟气;利用
我国经过几十年的发展,实现自主创新以高参数、大容量为主要目标发展现代化大型火力电厂。在发展过程中通过改善主机、辅机容量及参数从而取得循环率不断提升,目前如何提升电厂的热力循环效率是一个新课题。本文利用锅炉烟气余热回收利用为题,进一步研究如何利用现代技术实现烟气余热的充分利用,提高全厂的热力循环效率。
1.锅炉各项损失和燃料元素充分及发热值
根据我国目前的锅炉发展技术来看,锅炉出口的蒸汽参数已经达到了30MPa/600℃,锅炉的效率已经超过了94%的水平,为了提高机组的循环效率,有关工程部门已经使用了二次再热技术来减少能源的损失,同时在发热技术方面也有了二次再热工程的实施,根据锅炉的热量传导规律,使用平衡原理进行研究分析,锅炉中元素之间的发热关系为:锅炉效率η=100-(q2+q3+q4+q5+q6)×100%。
Q2:排烟热损失——烟气离开锅炉时受热面时所消耗的热量,这是主要的热量损失之一。
Q3:化学成分没有完全燃烧损失——在燃烧过程中所产生的可燃气体CO、H2、CH4等没能完全燃烧随着烟气排出造成锅炉热量损失。
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Q4:机械不完全燃烧损失——燃料中可燃烧碳粒不完全燃烧然后随着灰渣排出造成损失。
Q5:散热损失——锅炉不可能属于绝热,锅炉所产生的热量会经过炉体、通烟道、汽水管等设备传导热量,在传导过程中造成热量损失。
Q6:灰渣物理热损失——炉渣排出时造成的热量损失[1]。
2.合理排烟温度的设计
一般情况下湿法脱硫工艺要求是烟气的入口温度要保持在80~90℃,脱硫后的烟气温度正常情况下为45~55℃,烟气通过脱硫后不用GGH处理,所以要根据所用烟囱设计和运行工艺来决定。烟气余热利用工艺要保证烟气出口处的温度在80~90℃之间[2]。
2.1烟气余热的利用
可以参考国内和国际和国内的一些运用尝试,使用全新的节能概念。烟气余热利用的方式多种多样,要根据电厂的特点来利用烟气余热,比如:余热回收利用、余热干燥料、预热凝结水等,建立集中式冷源,特殊区域引入冬季网加热水技术。
2.1.1预热凝结水
预热凝结水的主要目的是把排烟过程中,用烟的余热凝结水从而提高凝结水的温度,改变给水温度达到热力循环效果。预热凝结水方式分别有两种加热方法:第一种属于直接加热,使用烟气回加热器,让烟气与凝结水直接进行热循环。具体的方法是:在空预器旁边安装旁路,让一路烟气通过凝结水加热器,给通过旁路的部分凝结水加温,并设置在一级低压加热器的旁路。第二种是间接加热方式,使用水与水相互交换的方式,使用烟气回加热器及水水交换器,把处于闭式的烟气和回加热中的水进行热交换,等水充分吸收烟气中的余热时再与闭式交换器中的凝结水进行热交换,最终把烟气中的热量传入凝结水系统中。
除此之外,由于充分利用了锅炉余热,让原本放弃的纯热量重新得到了利用并且造成了加热器排挤抽汽的现象,减少回热系统对低压缸进行抽气,因为各级排挤抽气系统会回到汽轮机中继续做功,从而改变了汽轮机中各级参数,此方法不但提高了热循环效率,还提高了汽轮中的绝对内效率。使用预热凝结水技术消耗了汽轮机65kj/kwh的热量,一共降低热消耗0.87%左右。
2.1.2提高空预器的入口温度
使用一二次风进行预热,提高进入炉膛时风的温度,根据公式计算出:
q2=K(Hpy -Hlk)/Qr×100%。K=(100-q4)/100,Hpy是排烟在αpy和tpy下的焓,Qr是输入时的热量,在没有外界热量来源的情况下,Qr表示燃料所发出热量,其中py表示排出烟气、lk表示送入的冷空气[3]。
2.1.3利用烟气余热干燥褐煤
低热值的煤炭属于煤和煤泥之间的状态,其中含水量较高有66%左右。使用倾斜可旋转的圆筒,把湿物加入圆筒上端,干物料在圆筒下端收集。排烟气从进料端或者出料口进入,让烟气与物料接触,实现物料的干燥降低出烟气温度。
结束语
目前发展提倡节能减排,有关烟气余热利用的研究话题越来越被人们关注,合理的使用烟气余热能有效的提高电场热效率,不仅能加大发电量,还能降低煤的消耗量。不同的锅炉烟气余热利用技术要遵循不一样的规律,其中理论还待相关人员开发。
参考文献:
[1]赵之军,冯伟忠,张玲.电站锅炉排烟余热回收的理论分析与工程实践[J].动力工程,2013,11(12):336-337.
[2]安息科,马健越.加装低压省煤器对汽轮机相对内效率的影响[J].同济大学学报,2011,2(10):36-37.
[3]赵恩婵,张方炜,赵永红.火力发电厂烟气余热利用系统的研究设计[J].热力发电,2012,3(6):321-322.
论文作者:熊伟
论文发表刊物:《电力设备》2015年3期供稿
论文发表时间:2015/11/2
标签:烟气论文; 余热论文; 锅炉论文; 凝结水论文; 热量论文; 损失论文; 温度论文; 《电力设备》2015年3期供稿论文;