基于等效焓降法的烟气余热利用热经济性分析

随着电厂节能降耗工作的不断推进,在热力系统中增设低低温省煤器是节能环保、提质增效的有效措施之一。对低低温省煤器烟气余热深度利用改造进行了详细介绍,利用等效焓降法基本原理,建立了相关能耗分析计算模型。对某330MW电厂的系统热经济性进行了定性分析、定量计算,得出了机组额定工况下的各项节能指标。分析表明:采用低低温省煤器深度回收烟气余热可减少锅炉排烟热损失、降低排烟温度、减小汽轮机热耗率,节约机组发电煤耗2.18g/(kW·h),年节约燃料费用约158万元,节能效果显著。     

某循环流化床锅炉增设低温省煤器降低排烟温度的节能分析

对某循环流化床(CFB)锅炉增设低温省煤器降低排烟温度的节能效果进行了分析。计算结果表明,抽水温度和回水温度越高,低温省煤器的节能效果越好。从6号低压加热器出口抽水,并回水至除氧器的方案1发电效率最高,与未采用低温省煤器相比,发电效率可提高0.34%;从6号低压加热器出口和7号低压加热器出口处抽水,混合后经低温省煤器回水至除氧器入口的方案2较方案1的换热器面积减少约1 000m2,发电煤耗降低约2.2g/(kW.h)。经综合比较,采用方案2改造后锅炉排烟温度降低近30℃,发电煤耗降低了1.6g/(kW.h),节能效果显著。     

锅炉加装低温省煤器热经济性分析

在锅炉尾部烟道加装低温省煤器利用烟气余热加热机组凝结水,对降低锅炉排烟温度具有重要意义。加装低温省煤器后,烟气余热排挤汽轮机抽汽返回汽轮机继续膨胀做功,增加发电功率,降低汽轮机热耗率和机组发电煤耗率;同时导致汽轮机排汽量增大,凝汽器真空下降,凝结水量与烟气流动阻力增加,辅机功耗增加,机组热经济性变差。对此,本文以某超临界600MW直接空冷机组TRL工况为例,考虑余热利用导致汽轮机相关级组的变工况运行特性,采用热平衡法对加装低温省煤器前、后机组热经济性进行计算分析。结果表明:虽然,加装低温省煤器后,汽轮机排汽压力升高1.62kPa,辅机功耗增加293.854kW;但综合各因素,加装低温省煤器后汽轮机热耗率降低25.711kJ/(kW·h),机组发电煤耗率降低0.960g/(kW·h),机组节能效果显著。     

220MW机组增设低压省煤器的经济性分析

简要说明低压省煤器的节能原理及系统布置,介绍某220 MW机组增设低压省煤器的改造方案。根据相关要求,设计计算了5种工况,应用常规方法计算了改造前后机组的抽汽份额,并对热经济性指标进行了对比。结果表明:排烟温度分别降低20℃,25℃,30℃时,机组发电标煤耗率可降低约1.86g/kW.h,2.4 g/kW.h,2.85 g/kW.h。在低压省煤器进出口烟温降低相同幅度时,低压省煤器中凝结水相对高温升、小流量的工况可以获得更好的效益。     

考虑多种因素的低温省煤器投运性能分析

以某330 MW机组增加了低温省煤器系统为例,对电厂低温省煤器的运行效果进行评价,分析结果表明,投运低温省煤器后,发电煤耗率平均下降2.232 g/k W·h,降低了锅炉的排烟温度,但增大了烟气排放阻力。低温省煤器投运后,提高了电除尘器的效率。运行中,还需控制排烟温度,否则将造成电除尘器的积灰板结。     

1000MW超超临界二次再热机组烟气余热梯级利用经济性研究

以某电厂1000 MW超超临界机组为例,分析采用二级低温省煤器、空预器旁路以及高效热一次风调温方案结合的烟气余热梯级利用技术的经济性问题。结果表明:此方案节能减排效益明显,机组发电标煤耗降低2.7g/k Wh,每年可节水22万吨,减少CO_2排放量3.4万吨,减少SO_2排放约160 t,具有很好的社会效益和经济效益。     

低温省煤器在660MW超临界机组中的应用

山西漳电同华发电有限公司2×660MW超临界机组锅炉排烟温度高于设计值13℃。针对该问题,对机组加装低温省煤器,并采用与低压加热器并联的运行方式,布置于脱硫吸收塔入口。改造后,在额定负荷工况下锅炉排烟温度下降为107.7℃,发电煤耗率降低0.605 g/kWh,每年可节约费用约128.9万元。本次加装低温省煤器改造技术可供其他同类型机组改造时参考。     

330MW机组双级低温省煤器系统热经济性分析

低温省煤器烟气余热利用技术在汽轮机热力系统上的应用,一般都会出现平均传热温差变小、存在低温腐蚀等一系列问题。基于对西柏坡电厂4台330 MW的发电机组,实施双级低温省煤器烟气利用改造技术,并依据能效分布矩阵(EEDM)方程,建立汽轮机辅助汽水系统数学模型。通过3种设计方案的经济性计算分析与比较,设计方案三机组煤耗降低了2.69 g/(k W·h),效率由未引入低温省煤器系统的47.35%提高至48.16%,每台机组每年可节约119.52万元,二氧化碳排放量每年可减少18 322.90 t。结果表明,方案三中提出的双级低温省煤器系统在减少煤炭消耗、降低经济成本等方面都优于方案二常规低温省煤器系统,具有明显的经济效益和环境效益。     

蒸汽-烟气余热协同回收联合利用系统应用研究

为提高能源利用效率,降低火电机组供电煤耗,提出一种可同步回收锅炉烟气和引风机小汽轮机（小机）蒸汽余热的集成式一体化节能装置。该系统以热媒水作为能量传递转换的载体,通过设置独立的小机凝汽器与低温省煤器,协同回收汽轮机排汽及锅炉排烟2种不同形式的余热,升温后的热媒水进入暖风器,将热量统一利用,加热入炉一次风、二次风。最终,借助热媒水的强制循环流动,实现了蒸汽-烟气余热的协同回收联合利用,机组运行经济性得到进一步提升。实际运行结果表明,该余热联合利用系统具有投用灵活、季节适应性强、节能效果显著等优势,应用后机组发电标煤耗降低3.948 g/(kW·h),脱硫系统减少耗水量20 t/h,单台机组年收益增加约360万元。本文相关经验可供后续同类机组参考。     

暖风器与低温省煤器联合系统变参数热力特性模拟

针对电站锅炉排烟温度高、排烟热损失大的问题,以某亚临界330 MW机组为例,采用Ebsilon软件建立了包含锅炉、汽轮机和发电机的完整模型;在此模型基础上对常规低温省煤器和暖风器与低温省煤器联合系统进行了热力特性模拟,着重分析了设计不同的暖风器出口风温时,联合系统的特性变化,及其对汽轮机热耗率、锅炉效率、发电煤耗、辅机功耗和供电煤耗的影响。结果表明:暖风器与低温省煤器联合系统具有较大的节能潜力,与常规低温省煤器系统相比,联合系统可多节煤0.5~0.9 g/(k W·h);设计不同的暖风器出口风温时,供电煤耗降幅随风温升高而增加,但风温升高至一定程度后,节能量不再变大。     

200 MW机组基于吸收式热泵供暖方案优化与实践

为更好利用200 MW机组进行供暖,以提高老机组供暖能力并充分利用低温余热节能降耗。以200 MW供热机组为例进行了供暖改造,对不同供暖方案进行了分析对比,以确定吸收式热泵供暖改造技术是最佳方案。通过建立经济性能指标,对优化前后进行了经济性比较,结果表明:在不增加机组容量前提下增加供热面积约140万m^2;每天可减少标煤燃烧量约21.6 t;整个供暖季净增加电量约1872万kW?h;年节约补水约37.16万t。工程总投资约6335万元,供热期总收入约2318万元,回收期约2.7年。     

槽塔结合太阳能辅助燃煤发电机组性能分析

目前化石能源短缺,环境污染日益严重,太阳能作为一种清洁可再生的能源,以其储量巨大、便于获取、无污染的优势,获得广泛的关注和发展。以国内某1 000 MW 超超临界机组作为基准系统,提出了一种同时集成槽式、塔式太阳能集热子系统的新型太阳能辅助燃煤发电系统,分析了系统的节煤量、光电效率、锅炉热效率,同时对集成系统的经济成本进行了分析。结果表明：该新型集成系统比传统燃煤电站具有更好的热力学性能,可以最大限度地利用太阳能,THA工况下集成系统的节煤量约9 g/（kW·h）。随太阳能取代比例的增大,集成系统的光电效率最大为25.55%,太阳能侧平准化度电成本为0.81 元/（kW·h）,低于目前的纯光热电站上网电价1.15 元/（kW·h）,具有明显的经济优势。     

600MW级电厂采用汽动引风机技术经济探讨

针对南方某600MW等级电厂采用汽动引风机方式进行技术及经济比较,采用汽动引风机方案,可年增加售电收益1157.6万元,且以全年范围考核,由于采用变转速的调节方式,导致风机效率提高,全年可节标煤1965.6t.     

发电厂锅炉烟气余热回收方案热经济性研究

分析某发电厂锅炉排烟余热回收利用的热经济性,提出了供暖期利用烟气余热进行供暖、非供暖期利用烟气余热加热凝结水的回收方案。研究表明,采用该方案,供暖期可节约标准煤987.9 t/a,非供暖期可节约标准煤883.1 t/a,合计每年可节约标准煤1 871 t,具有良好的节能减排效果。     

集成太阳能对燃煤锅炉热力性能影响研究

以某600MW亚临界锅炉为例,采用抛物面槽式集热器收集太阳能热量,提出了2种锅炉集成太阳能热量的方案:省煤器前方案和省煤器后方案。根据太阳能集热器的集热性能,在锅炉变工况的基础上对集成系统进行热力性能建模,分析太阳能集成方案中锅炉热力性能。结果表明:在锅炉出口蒸汽流量不变时,随着太阳能集成规模增大,2种集成方案,锅炉效率均提高,节煤量均增大;省煤器后方案中锅炉效率和节煤量高于省煤器前方案;省煤器后方案蒸汽温度的稳定性优于省煤器前方案;调温措施是锅炉集成太阳能热量并维持额定蒸汽温度的主要因素;增大调温措施对汽温的调节能力,可集成更多的太阳能热量,为锅炉集成太阳能热量进行改造提供科学依据。     

燃煤机组烟气余热及水回收系统变工况特性和调控策略

针对燃煤机组烟气余热及水回收系统展开研究,基于物质、能量平衡以及等效热降法分析了系统的节水节煤能力,进而建立了系统变工况分析模型,研究了环境温度和调控策略对系统性能及状态参数的影响规律。结果表明,设计工况下系统节水潜力为15.34 kg/s,节能潜力为2.75 g/(kW·h)。环境温度变化时,系统的部分状态点温度会随着环境温度降低而降低,环境温度为−20℃时,低温省煤器节煤量降至1.44 g/(kW·h)。为避免系统发生低温腐蚀,提出了运行调控策略,使进入电除尘器烟气温度提升至90℃以上,以保证系统的安全运行,但低温省煤器的节煤量相比于未调整时降低了0.2 g/(kW·h)。     

320MW机组锅炉加装低温省煤器的经济性研究

对某台320MW机组锅炉在尾部烟道加装低温省煤器,利用烟气余热加热机组凝结水,以降低电袋复合除尘器入口烟温。试验结果表明:加装低温省煤器后,汽轮机热耗率下降40.3kJ/(kW.h),机组供电煤耗降低1.425g/(kW.h);进入电袋复合除尘器的烟气温度降至130℃左右,满足进入脱硫装置排烟温度≤150℃的要求,同时消除了锅炉两侧烟道的烟温偏差,使机组可在任何负荷下安全运行。     

火电机组能耗的数据包络分析方法

在一定负荷条件下,对火电厂各机组煤耗量进行优化控制能够节约成本,有效提高运行的经济性。将数据包络分析理论中含有非阿基米德无穷小的BBC模型用于火电厂生产效率评估,以机组煤耗量为输入量、机组有功功率为输出量,建立了火电机组能耗优化模型。应用一种以数据处理为基础的计算方法对模型进行求解,得出煤耗量最小的机组运行情况。将计算结果与未优化前机组的煤耗量进行对比,验证了所建立模型的合理性和有效性。     

配煤掺烧电站的热经济性分析

为提高案例机组热经济性,以单位燃煤成本为目标函数,入炉煤质特性为约束条件,建立了配煤后电站整体热力性能的变化模型,求得最佳配煤比;对配煤后煤质变化对锅炉效率及主要辅机电耗的影响进行分析计算;最终获得了配煤掺烧的供电燃料成本。结果表明：案例机组配煤掺烧各单煤的最佳配比为0：2：5：3,单位质量配煤价格较设计煤种低43元/t;燃用配煤后,锅炉效率下降了0.5个百分点,辅机设备电耗增加了1 123.8 kW,厂用电率增加了0.2个百分点,最终机组供电标煤煤耗率增加了2.4 g/（kW·h）;综合来看,配煤掺烧电站单位供电燃料成本降低了约3%,每年可节约燃料成本约1 800万元。提出的建模方法可为配煤掺烧电站热经济性综合评估提供参考。     

火电厂保温超低散热技术研究

为减少火电厂管道散热损失,节能降耗,采用保温超低散热技术,计算主蒸汽管道保温结构外表面温度从50℃到30℃,保温厚度、减少的热量损失、投资增加值及投资回收年限,并以山东某电厂（2×1 000 MW）新建工程为例,比较了主蒸汽管道保温结构外表面温度为45℃和50℃时的保温投资,结果表明,将主蒸汽管道保温结构外表面温度从50℃降到45℃时,保温层材料体积将增加,增加投资约30万元,但可减少锅炉出口至汽轮机入口之间主蒸汽和再热蒸汽热段温降1～2℃,降低机组煤耗约0.6 g/（kW·h）,为电厂带来可观的经济效益。