过热蒸汽温度变化对锅炉经济和安全影响研究

在分析了电厂锅炉蒸汽温度的变化规律基础上,定量计算了过热蒸汽温度变化对机组经济性和安全性的影响。以300 MW燃煤电站锅炉计算表明:主蒸汽温度从535℃上升到565℃时,机组标准煤耗由341.20 g/kW.h下降到337.70 g/kW.h;主蒸汽温度在正常运行温度550℃基础上每天超温2小时,当超温1℃运行一年后机组主蒸汽管道平均理论寿命减少37 h,当超温15℃运行一年后机组主蒸汽管道平均理论寿命将减少1 183 h。     

1000MW二次再热火电机组管道热效率对系统热经济性的影响

以某1 000MW超超临界二次再热火电机组为研究对象,定量分析了系统管道的散热损失、厂用蒸汽系统损失及工质泄漏损失对单元机组热经济性的影响.结果表明:考虑全部损失时,管道热效率为97.394%,供电标准煤耗为271.935g/(kW·h).与无管道损失时相比,机组管道热效率降低2.606%,供电标准煤耗增加4.584g/(kW·h),说明在二次再热机组热经济性评价中应该考虑管道热效率.     

200MW机组低压光轴供热技术调峰能力及经济性分析

介绍了"低压光轴供热技术"的工作原理和改造方案,并对某电厂200MW机组采用"低压光轴供热技术"改造后的调峰能力及经济性进行了分析。结果表明:"低压光轴供热技术"改造后,机组带工业抽汽50t/h,额定工况下发电负荷为148.39MW,机组不带工业抽汽,额定工况下发电负荷为153.35MW;在相同的主蒸汽流量(659.7t/h)下,单机供热负荷增加了136.5MW,单机供热能力增加了64.35%,单机发电煤耗降低了90.9g/(kW·h);改造前全年机组平均发电煤耗约285.1g/(kW·h),改造后全年机组平均发电煤耗约263.22g/(kW·h),全年机组平均发电煤耗下降约21.88g/(kW·h)。可见,通过"低压光轴供热技术"改造后,可大幅提高机组的调峰能力和供热能力,经济效益显著,该技术具有广阔的推广应用前景。     

火电机组除氧器排汽对供电煤耗率的定量影响

火电站热力除氧器的工作排汽量一般为除氧器每吨进水的1‰～3‰。一台超超临界1050MW机组热力除氧器的排汽量约为2.77t/h～8.33t/h,排汽离开除氧器也是机组热力循环的工质损失,增加机组供电标准煤耗约为0.158g/(kW·h)～0.475g/(kW·h)。对除氧器工作排汽的4种回收方案进行了热经济性的定量分析,发现采用方案Ⅰ可使机组供电标准煤耗降低0.137g/(kW·h)～0.412g/(kW·h)。若全年运行为4000h计算,年可节约标准煤为575.4t～1730.4t。若化学补水以10元/t计,则年减少的化学补水可节约110 800元～333 200元。     

基于储热过程的工业供汽机组热电解耦研究

针对工业供汽火电机组的热电解耦问题,提出了"多罐-多换热器"的新型储热系统,以600MW亚临界机组为例,根据储、放热过程中的热力学特性,分阶段设计不同阶段的蒸汽、熔盐的流量配比。在储热过程中机组的能耗损失约为0.30(g/(kW·h))/MW,在放热过程中,机组的能耗损失约为0.02(g/(kW·h))/MW。     

纯凝机组工业供热改造设计

通过分析当前纯凝机组供热改造的主要技术,为2×135 MW超高压纯凝发电机组设计了符合要求的供热改造方案。综合考虑电负荷的调峰要求和主机设备的安全性、安装工期、运行调节等因素,电厂采取在主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、回热蒸汽管道上开孔抽汽,然后利用压力匹配器进行配汽供热,每台机组的工业供热能力可以达到150 t/h。电厂的年均供电标煤耗将从353.4 g/kW·h降低到333.1 g/kW·h,节能效益显著。     

600MW亚临界汽轮机提温增效改造效果评价

针对某600 MW亚临界汽轮机在长期运行后,由于通流部分表面积垢,叶片侵蚀,中压隔板变形,汽封漏气增大等因素,造成的机组热耗增加、热效率降低、安全性能下降的问题,采用将主、再热蒸汽温度由535℃提升至566℃,更换汽轮机高中压缸及主、再热蒸汽管道,调整汽轮机轴封间隙等方法对机组进行提温增效节能改造,并对改造前后机组经济性进行对比和分析,改造后机组热耗值由8 351.12 kJ/(kW·h)下降至7 751.47 k J/(kW·h),供电煤耗由325.7 g/(kW·h)下降至300.7 g/(kW·h),改造节能效果明显。     

300 MW富氧燃烧电站锅炉的经济性分析

以300 MW亚临界燃煤锅炉为研究对象,对加入能量回收系统的富氧燃烧脱碳技术进行了技术经济性分析,并与空气燃烧+单乙醇胺(MEA)脱碳技术和常规富氧燃烧脱碳技术进行了对比分析.结果表明:空气燃烧+MEA技术导致电厂效率降低最多,而能量回收系统的加入可使在富氧燃烧方式下电厂的净效率提高2.59%;脱碳工艺的加入使得发电成本有不同程度的提高,发电成本增幅最大的是空气燃烧+MEA燃烧方式,其发电成本较参照电厂(0.270 0元/(kW·h))增至0.397 5元/(kW·h),而加入能量回收系统的富氧燃烧方式可使发电成本降为0.346 4元/(kW·h);采用MEA化学吸附法的脱碳费用(154.841元/t)远高于富氧燃烧电厂(30.365元/t),而能量回收系统的加入可使富氧燃烧电厂的CO2脱除费用进一步降低至23.322元/t.     

外置蒸汽冷却器和0号高压加热器节能分析

为了探讨0号高压加热器和外置蒸汽冷却器在不同布置方式、不同负荷和不同外置蒸汽冷却器给水质量流量下的节能效果,利用Ebsilon软件对某660 MW机组进行分析。结果表明:当系统增设0号高压加热器时,75%THA和50%THA负荷下,给水温度分别提高23.2 K和21 K,热耗分别降低约31.2 kJ/(kW·h)和35.8 kJ/(kW·h);当利用三抽蒸汽过热度加热给水时,进入省煤器的给水温度可提升约3.2 K,100%THA、75%THA和50%THA负荷下的热耗分别降低10.7 kJ/(kW·h)、10.8 kJ/(kW·h)和13.7 kJ/(kW·h);同时增设0号高压加热器和外置蒸汽冷却器时,在75%THA和50%THA负荷下,热耗分别降低约40.6 kJ/(kW·h)和48.2 kJ/(kW·h),机组在低负荷下经济性有所提高。     

燃煤电站炭基催化法再生热源方案的经济性分析

以某350 MW超临界机组为例,提出抽取再热蒸汽作为炭基催化剂再生热源的方案,并将换热后的高温蒸汽优先替代除氧器抽汽(方案1)或给水泵汽轮机抽汽(方案2)进行经济性分析.结果表明:100％热耗保证(THA)负荷下,2种方案下汽轮机的绝对内效率分别降低2.5％和1.8％,发电标准煤耗分别增加16.6 g/(kW·h)和11.9 g/(kW·h);75％THA负荷下,2种方案下汽轮机的绝对内效率分别下降4％和2.5％,发电标准煤耗分别增加13.4 g/(kW·h)和17 g/(k W·h);根据机组特点,较高负荷年运行时长占比大的机组可选择方案2,较低负荷年运行时长占比大的机组可选择方案1.     

太阳能与燃煤机组混合发电方式的热经济性研究

阐述了分别从锅炉蒸发受热面、高压加热器汽侧和汽轮机低压缸引入太阳热能与燃煤机组进行混合发电的3种集成方案,定义了太阳能热电转换率、单位时间节煤量及太阳能热贡献率等评价指标,并以某300 MW燃煤机组为例,应用变热量等效焓降法计算理论对3种太阳能与燃煤机组混合发电集成方案的热经济性指标进行了计算和比较,确定了混合发电的最优集成方式,并对其经济性进行了初步分析.结果表明：混合发电集成方案2-1（取代2号高压加热器抽汽）的热经济性指标、运行安全性和稳定性均较好,因此选取方案2-1作为混合发电最优集成方案;太阳能的单位发电成本为0.63元/（kW·h）,低于单纯太阳能发电站的0.75～1.85元/（kW·h）.     

电站锅炉烟气余热利用与空气预热器综合优化

针对常规电站锅炉余热利用系统中低温省煤器入口烟气温度的限制,对锅炉尾部受热面进行综合优化,将空气预热器分两级布置,在两级空气预热器之间布置低温省煤器;并通过改变Ⅱ级空气预热器出口空气温度,优化低温省煤器所处的烟气温度范围,从而得到热力学最优工况;最后结合技术经济性分析,得出符合工程实际的综合优化结果.结果表明:通过空气预热器分级设计和合理设定关键运行参数,在热力学最佳方案下机组供电煤耗降低约6.7g/(kW·h),结合技术经济性分析,在年平均运行5 500h工况下,每年净收益可达2 100余万元,经济效益显著.     

降低发电煤耗 增加燃煤发电量

我国在今后相当一段时间内燃煤发电仍将占有主力地位,为了达到降低发电煤耗,实现用现有的煤多发电的目标,需要对现有燃煤电厂进行改造。首先,利用已掌握的技术改造现有电厂和建设新电厂,如缩短主蒸汽管道长度、提高二次过热温度、加强管道和阀门保温、用冷凝水冷却发电机、采用可调节气封、取较深处的海水作为电厂冷却水、降低锅炉排烟温度等;其次,利用最新技术就地改造20×104kW、10×104kW及12.5×104kW机组,就地改造投资少,不用再征地,生产辅助设备基本可用原有设施,节约的煤炭费用6年就能收回投资;第三,发展更高效的发电机组,提高蒸汽参数,特别是将蒸汽温度提高到700℃,可以把电厂的净效率提高到56%,煤耗可降至210g标煤/(kW.h),关键是研究开发一种新的耐高温的钢材,如果此项技术难题被解决,火电厂可减少1/3的燃煤量,大大降低二氧化碳排放量;第四,国家应大力改造工业锅炉,发展热电联产,利用供热来降低发电能耗。     

低低温电除尘及高效电源协同烟气处理技术的应用

为研究低低温电除尘及高效电源协同烟气处理技术的应用效果,以一循环流化床锅炉为研究对象,通过试验方法,对协同烟气处理技术投运前后烟气中的粉尘颗粒特性及排放质量浓度进行了测量及对比,并对该技术投运后的经济性进行了分析。结果表明:协同烟气处理技术投运后,机组排放的粉尘质量浓度由49.5 mg/m³降低至10.7 mg/m³,可显著提高除尘器的除尘效率;可降低机组供电标煤耗2.835 g/(kW·h),年节煤量1473.5 t;可进一步减少CO₂,SO₂,NO_x及粉尘等污染物的排放;可节约用电160 kW·h/h,每年节约电量6.16×10⁵ kW·h。     

600MW超临界汽轮机机组冷端的优化改造

对某发电公司1号超临界机组（600 MW）汽轮机冷端设备老化和双背压凝汽器抽空气系统不合理进行了分析并提出改造和优化方案.通过该机组冷端改造和优化方案的实施,该机组全年真空约提高0.816kPa,降低发电煤耗1.67 g/（kW·h）,节约标煤6 346 t,节约资金561.621万元.通过全年的运行经验表明,该项改造取得了显著的经济效益.     

国产引进型300MW“W”型锅炉煤粉分离器改造

为了解决某电厂2#锅炉自投产以来存在的煤粉偏粗、飞灰可燃物含量偏高等问题,从改善入炉煤粉细度,获取细煤粉（R90≤5％）入手,对原双蜗壳心型煤粉分离器进行技术改造,采用旋转式动静结合型分离器,配合燃烧调整手段,改造后锅炉效率提高1.28％,供电煤耗降低4.532g/kW·h.证明对于燃用低挥发分劣质无烟煤的“W”型锅炉,通过采用旋转式煤粉分离器,可以有效改善煤粉细度,降低飞灰和灰渣可燃物含量,有利于锅炉燃烧稳定性和经济性的提高.     

低NOx排放燃烧技术及燃烧优化的试验研究

介绍了煤燃烧过程中NOx生成机理和电站锅炉采用低NOx燃烧技术.通过对某电厂670 t/h锅炉进行炉膛出口氧量、一次风速、二次风配风方式、燃烧器上、下组的给粉方式、一次风煤粉浓淡比等对NOx排放量、飞灰可燃物含量和锅炉再热蒸汽温度的影响规律的试验研究.得出水平浓淡风煤粉燃烧技术能降低NOx排放量,确定了给出锅炉优化运行方式.试验结果表明燃烧优化调整是提高锅炉运行的经济性和降低NOx排放量的有效方法.     

石化企业全厂动力系统节能优化方案与实施

某石化公司蒸汽系统主要存在过多的高品质6.4MPa蒸汽降级使用为1.0MPa蒸汽,导致能源浪费,以及3.5MPa蒸汽使用不合理,造成6MW发电装置夏季闲置等问题。为此,利用Prosteam软件建立了蒸汽系统模型,对蒸汽系统的实际运行状况进行了模拟,提出并论证了优化方案：增加二催化装置外供3.5MPa蒸汽输出34t/h,同时减少相同量的1.0MPa蒸汽输出;动力锅炉负荷保持110t/h,经由减温减压器3输出的1.0MPa蒸汽减少1.3t/h;6MW发电机组新增用汽（3.5MPa）35.3t/h,实现6MW发电机组全年增发2MW发电量（冬季运行2台动力锅炉时,发电量由2MW提升至4MW;夏季运行1台动力锅炉时,发电量由0MW提升至2MW）。优化方案实施后,年增发电量1680×104kW·h,折合节能3927.8t标油、效益924万元,提高了中、低压蒸汽管网以及6MW发电装置的运行安全性。     

600MW燃煤机组能效评价及节能分析

综合评价了国内5台典型的600 MW亚临界机组,并以其中一台机组为案例进行了节能分析。该机组通过对汽轮机的一系列节能治理,机组热耗率降低106 kJ?kWh-1,供电煤耗下降4.1 g?kWh-1;对锅炉鼓、引风机和脱硫系统相关辅机的改造共降低厂用电率0.26%,供电煤耗下降0.86 g?kWh-1。此外,分析认为消除汽机低压旁路阀泄漏及降低锅炉飞灰含碳量,供电煤耗还有降低1.3 g?kWh-1的潜力。