浅析电站锅炉烟气余热再利用方案论文_林伟,刘春雷

浅析电站锅炉烟气余热再利用方案论文_林伟,刘春雷

(哈尔滨电气国际工程有限责任公司 黑龙江哈尔滨 150028)

摘要:随着科学技术的不断进步,对于电站锅炉使用中利用烟气余热资源进行再生产或者提高电厂效率的类似技术已经应用比较广泛,这样不仅可以减少对地球环境的污染,还可以达到节约能源的目的,很大程度上提升了能源的利用率。本文主要分析了电站锅炉烟气余热再利用原则,并深度分析了烟气余热利用。

关键词:电站锅炉;烟气余热;回收再利用

电厂锅炉为人们的生产生活提供了发电所需要的蒸汽,火电厂发电过程中会耗损大量煤炭资源与水资源。基本上所有的电厂锅炉排烟时的温度都是偏高的,烟气除掉灰尘后被送到进行脱硫处理的塔式设备中,喷雾冷脱硫后烟气就被排放到大气之中,但是会有大量排烟余热没有进行利用进而直接造成浪费。如果电厂锅炉排烟温度较高,会影响电厂的热经济性(Thermoeconomics),还会影响到空预器的安全运行。国家一直把节能减排当做重要关注点,听从国家积极正确的领导,电力的体制也在不断改革前进中,电厂锅炉的工作人员也越来越重视烟气余热回收再利用。

一、了解电厂锅炉烟气余热再利用的基本原则

在热力学原则与技术经济原则的前提条件下,余热资源需遵循能级匹配原则,通过使用完善的系统和精良的设备让余热作用发挥到最大效果。基本上是不可逆过程造成热损失出现,所以烟气余热再利用基本原则是减少不可逆过程的出现。电厂锅炉需据实际情况按需进行燃烧,产能时需减少传热过程中的不可逆损失并产生满足人们日常生产生活所需要的电能与之匹配的蒸汽量,电能产量和质量要达到国家规定的标准。总能系统能进行能量的匹配与梯级利用,可让动能、热能、势能与内能等能量之间进行能量的配合与能量的转换利用。需综合热力、经济、环保方面和设备系统的能源利用率,使能源利用率达到最大极限。总能系统包括联合循环、热电联产、热电冷联产、多重联合循环系统以及总能工厂系统等,总能系统的应用领域较为广泛。

余热再利用不是为回收而回收,其最终目的是为了节约资源,避免浪费资源,是为了提升能源利用率。在设计余热再利用方案之前需要做的准备工作有查看设备自身的配置,系统配置高才能在成功回收余热并提高系统热效率的前提条件下系统还能正常的运行使用,还需考虑配备装置后的污染排放和技术经济方面的问题,只有通过分析各种因素并采取有效解决措施才能更好的进行电厂锅炉余热再利用。

二、电厂锅炉烟气余热再利用的技术分析

火电机组基本上是通过提高汽水的参数进而提高火电机组效率,但这种方法通常受到材料的制约;火电机组还可通过增加受热面进而回收再利用烟气余热达到节能的作用。回收的电站锅炉的烟气余热基本可用来加热凝结水、预热冷空气、循环发电、预热煤粉,还可为区域提供冷热等。利用电站锅炉烟气余热可加热低温凝结水、减少汽机抽汽、增加机组的工作效率。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以前的机组基本上是通过使用低压抽取蒸汽暖风来对冷空气进行预热,现在使用烟气余热替代暖风机的话,就可有效减少蒸汽暖风机的抽汽,余下的低压抽汽进入汽轮机继续工作,这样一来就加大机组的出功,进到空预器的冷风预热之后提高了机组入口时的温度,同时也提高了进入锅炉中的热风温度,有效的提高电站锅炉工作效率。除了高温烟气的利用,低温烟气也可以利用,利用低温烟气可以制冷,能更好的实现能量的梯级利用,但是需要的相关设备和操作流程较为复杂,所以其可行性不高。电站锅炉为中国北方区域供暖,就可使用到低温烟气,用其加热热网水并降低低压蒸汽的抽汽量,才能有效提高机组工作效率。但是因为热网水的温度低的问题会使热交换器受到严重的腐蚀。

三、烟气余热优化控制利用技术应用

热管换热器是具有内部构造简单、没有产生噪音和优良的传热能力等特点的设备,热管换热器能非常有效的提高热效率和低热能设备的循环经济性,所以热管换热器非常适合用于电站锅炉烟气余热再利用中。热管换热器技术应用时应着重记住以下三点,第一为避免烟气换热器运行时阻碍循环降低锅炉热效率,需加大热管换热器的横截面积,要不然会因为横截面积变得小进而会发生堵塞情况出现,严重者甚至会发生爆炸等,第二要日常维护检査换热器的修复问题,锅炉燃烧就会产生烟气,经过长时间的积累热管换热器外面会存在灰尘,会降低热管交换器的热效率,第三要控制并预防热管内造成的气体污染,热管换热器主要是通过烟气和水热交换管冷却烟气,进而会减少热回收。

冷凝锅炉是具有效率高和环保的烟气冷凝热回收装置,冷凝锅炉烟气回收装置可进行大量的烟气热回收,进行回收再利用,这样能很大程度上提升锅炉热效率,降低损耗,运用烟气冷凝热装置进行电站锅炉烟气余热再利用的技术应用方法有:第一、直接加热供暖系统,只需在电站锅炉的尾部装烟气冷凝热回收装置即可,使用这种方法需简单重新修建一下锅炉房,而且使用的资金比较少。第二、降低工业生产水和加热生活用水要求。将水箱和冷凝热回收装置安装在一起,进而可以形成一个整体的循环系统,使用加热热水的装置可以满足人们生产生活的用水要求。电站锅炉燃烧燃料会产生大量的二氧化碳,二氧化硫和少量的氮氧化物等等,它们被释放到空气之中,会引发温室效应和酸雨的情况出现,会破坏自然环境影响生态平衡。利用冷凝锅炉设备时烟气会发生凝结,反应过程中所发生的化学反应可以吸收掉这些气体。

四、结束语

电厂锅炉基本上都存在着烟气余热不能被有效利用便直接排到大气中了,对烟气余热的再利用能提升电厂的热经济性的同时又可以减少煤炭燃烧和水资源,还减少了对自然环境的污染问题。电站锅炉烟气余热再利用的未来还有很长的道路要走,科研人员必须要在现有技术的基础上,改革创新新设备与新技术,使其更符合电厂节能的要求,总而言之电厂锅炉烟气余热的再利用对电厂节能与提升电厂的经济性具有非常重要的意义。

参考文献:

[1]赵军;供热燃气锅炉烟气余热深度利用技术的应用研究与分析[D];北京建筑大学;2015年.

[2]张路涛;CFB锅炉低温烟气余热分级回收研究[D];河北联合大学;2015年.

[3]郝向辉;大型燃煤锅炉低温烟气余热综合利用及节能分析[D];华北电力大学;2015年.

[4]张化义;利用电炉烟气余热产生蒸汽的热回收法[N];世界金属导报;2016年.

论文作者:林伟,刘春雷

论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期

论文发表时间:2018/8/21

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