CFB锅炉低压省煤器余热回收及热力特性分析

某热电厂1 025 t/h循环流化床锅炉机组在运行过程中排烟温度过高,导致排烟热损失增大。为提高机组热效率,在锅炉尾部安装了低压省煤器。将主机凝结水作为冷却水,吸收锅炉尾部烟道内烟气的余热。通过等效焓降法计算设计工况下锅炉尾部烟道加装低压省煤器前后汽机和锅炉有关参数及经济指标的变化,对机组进行性能测试和热力特性计算,验证低压省煤器的改造效果。结果表明:安装低压省煤器后,在试验工况下锅炉排烟温度降低了29. 6℃,机组煤耗降低了1. 6 g/(kW·h),并且保证了电袋除尘器的安全运行,未对机组的运行造成负面影响。     

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。     

利用电站锅炉耦合秸秆直燃炉提高再热汽温和SCR烟温经济性分析

针对电站锅炉普遍存在的再热蒸汽温度偏低和选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统低负荷下无法正常投运的问题,提出通过一种电站锅炉耦合秸秆绝热直燃炉,利用秸秆直燃的高温烟气显热直接提高锅炉尾部烟道烟气温度的技术方案。以某超临界350 MW机组锅炉为例,对不同负荷下将耦合秸秆绝热直燃炉高温烟气分别引入低温再热器进口烟道和SCR烟气脱硝系统前烟道的情况进行热力计算和经济性分析。结果表明:将1 000℃高温烟气引入低温再热器进口烟道时,100%负荷工况下,消耗秸秆3 749 kg/h,可将再热蒸汽温度升高13.5℃,节省供电标准煤耗1.86 g/(kW·h);50%负荷工况下,消耗秸秆3 749 kg/h,再热蒸汽温度升高33.3℃,节省供电标准煤耗7.39g/(kW·h);将1000℃高温烟气引入SCR烟气脱硝系统前烟道时,50%负荷工况下,消耗秸秆580 kg/h,SCR烟气脱硝系统入口烟温升高8.7℃,满足SCR烟气脱硝系统投运要求,供电标准煤耗增加0.84 g/(kW·h)。     

电站锅炉余热深度利用及尾部受热面综合优化

电站锅炉一般设计排烟温度在120-140℃,其损失的热量可达电站全部输入燃料热量的3%-8%,因此进行锅炉尾部烟气余热回收与利用,可以显著提高锅炉效率、降低电厂煤耗,经济效益显著。运用最广泛的电站锅炉烟气余热利用方式是在空气预热器出口的尾部烟道内加装换热器(通常称为"低温省煤器"),利用电站锅炉的低温烟气加热汽轮机凝结水,节省部分汽轮机抽汽,增加机组出力。该文在常规锅炉余热利用系统的基础上,提出一种新型电站锅炉余热利用综合优化系统:在常规回转式空气预热器后加装一个前置式的低温空气预热器,实现烟气分两级加热空气,从而大幅度降低空气预热过程的换热温差;而在两级空气预热器之间布置低温省煤器,可以实现较高温度的烟气加热凝结水,节省较高级的汽轮机抽汽,从而实现更高的节能效果。论文结合某典型1000MW机组的电站锅炉,分析了新型余热利用优化系统的传热特性和节能效果。结果表明案例电厂在常规余热利用系统下,供电煤耗降低约1.6g/(kW h),而新型余热利用优化系统供电煤耗降低约达3.6g/(kW h),按机组年运行5500h计算,新系统每年可减少燃料消耗约2.1万吨标煤、节约燃料费约2100余万元(按标煤1 000元/吨),经济效益显著。     

提高催化剂反应效率的烟温协调优化控制

为了降低氨逃逸率和缓解空预器堵灰问题,选取某300 MW机组为研究对象,设计研究了4种不同的烟温控制方案和选择性催化还原(SCR)省煤器。锅炉热力计算结果表明,高温烟气旁路与SCR省煤器联合布置,旁路烟气份额最大20%,SCR省煤器的面积为原省煤器面积的40%,在最低烟温工况下,SCR入口烟温可调节达到接近340℃;在最高烟温工况下,SCR入口烟温不需调节,排烟温度可降低6.1℃。基本能够完全实现全运行工况下SCR入口烟温在340℃以上的催化剂高效运行需求,排烟温度在更小更优化的范围内变化。假设全年平均负荷为75%,则近似平均排烟温度下降5.2℃,发电煤耗降低接近1 g/(kW?h)。     

300MW CFB锅炉低压省煤器设计方案优化及经济性分析

针对某300 MW循环流化床锅炉排烟温度较高,排烟热损失较大的问题,提出在锅炉尾部烟道上加装部分低压省煤器,来实现降低排烟温度并回收部分烟气余热。结合等效焓降法与热平衡法对低压省煤器的设计方案进行优化,采用等效焓降法分析低压省煤器在其回热系统中5种设计方案的热经济性。结果表明:低压省煤器与6#低压加热器并联的连接方式热经济性最佳,机组效率可提高0.808%,标准煤耗可降低2.265g/(kW·h);且随着负荷的升高,热经济性逐渐提高。     

1100t/h塔式锅炉加装高温换热器分析

某机组1 100t/h塔式锅炉省煤器出口烟气温度过高,不能满足选择性催化还原(SCR)脱硝设备的正常运行,对此,通过在省煤器出口加装高温换热器,有效降低了SCR反应器入口烟气温度,保证了SCR催化剂的安全稳定运行;同时,利用高温换热器加热凝结水,排挤低压抽汽,使机组供电煤耗降低约2.34g/(kW·h),节能效果显著。     

一种电站锅炉全负荷脱硝综合优化技术

根据电站锅炉设备固有特点,通过采取优化磨煤机启动,优化尾部烟道烟气挡板调整,优化汽温控制、提高给水温度,优化炉水循环泵运行,优化电站锅炉湿态转干态前后的操作等综合优化技术,提高脱硝入口烟温,不需进行设备改造,即可实现电站锅炉全负荷脱硝。此综合优化技术的实施,可节约技改费用,避免出现加装省煤器烟道旁路时因挡板不严将造成排烟温度升高、锅炉效率降低的问题,同时避免出现设置省煤器给水旁路时容易出现省煤器内工质沸腾工况而影响机组安全运行的问题。此综合优化技术可为同类型机组实现全负荷脱硝提供借鉴。     

660 MW机组加装烟气回热系统的经济性和安全性分析

分析了某660 MW机组采用烟气余热回收系统来降低机组供电煤耗,并投入实际使用,结果表明:烟气余热回收系统可以有效降低进入脱硫塔的入口烟温35~43K,回收的热量用于提高凝结水水温,可使汽轮机热耗率下降62~77kJ/(kW·h),机组供电煤耗最高可降低2.8g/(kW·h);同时减少脱硫系统耗水量40t/h;控制传热管的最低金属壁温高于烟气酸露点温度,还可以有效防止低温腐蚀。     

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)。     

燃煤发电机组锅炉余热利用系统探讨

中国火力发电企业对煤耗的要求已经到了毫克必争的阶段。为了深度回收锅炉尾部烟气余热进而提升机组效率,对4种典型的燃煤机组锅炉尾部余热利用系统进行介绍。以某660 MW超超临界机组工程为例,采用等效焓降法,对3种余热利用系统的节能效果进行分析,结果表明：冷风加热器+空气预热器烟气旁路系统的节能效果最佳,其节约煤耗约3.7 g/（kW·h）。     

国产亚临界600MW机组煤粉炉优化技术

目前,国内很多火电厂燃用煤种与设计煤种偏差较大,由于煤的灰分增加,发热量降低等原因,导致锅炉运行中过热器和再热器管壁温度偏高,减温水量增大,排烟温度上升,锅炉热效率降低。分析了某台600MW机组锅炉的运行参数和燃用煤质等,找出了导致锅炉减温水量增大的原因。通过锅炉受热面改造,使锅炉热效率提高了1.52%,降低煤耗13.88g/(kW·h);再热器减温水量减少了64.65t/h,降低煤耗10.21g/(kW·h)。     

锅炉烟气预干燥褐煤发电系统热经济性计算分析

对褐煤进行预干燥可以明显地提高直接燃褐煤电站发电效率,滚筒烟气干燥是应用最早的干燥方法。为此,文中建立了锅炉烟气预干燥燃褐煤发电系统的热经济性分析模型,并且利用该模型对某600 MW机组采用锅炉烟气干燥对发电系统热效率的影响因素进行了计算分析。计算结果表明采用锅炉烟气预干燥,在文中所述的基准工况下可以降低发电煤耗3.18 g(kW·h)1;烟气温度每变化10℃,节煤量变化1.1 g(kW·h)1;从1 kg褐煤中每多干燥出0.1 kg的水分,节煤量增加0.6g(kW·h)1左右;只有在烟气干燥机具备较高的热效率时,发电系统增加烟气干燥机后才能起到节能效果,烟气干燥机热效率每提高1%,在干燥程度分别为0.1、0.2、0.3 kg·kg1时,可分别增加节煤量0.1、0.16、0.23g(kW·h)1。     

掺二次热风加热脱硫出口净烟气技术的经济性

脱硫设备的烟气加热器积灰堵塞问题是困扰电厂的老大难问题,目前尚无好的解决方法。掺二次热风加热脱硫塔出口净烟气技术的工程应用是取代烟气加热器的创新尝试之一。对掺二次热风加热脱硫塔出口净烟气技术的运行经济性进行了详细的理论分析与研究,并与脱硫设备蒸汽加热器技术进行经济性比较,结果表明：以净烟气温度被提升30 ℃计算,掺二次热风加热脱硫塔出口净烟气技术对机组供电煤耗的影响高达4.3 g/（kW·h）以上,比蒸汽加热器技术至少高出0.3 g/（kW·h）,这将在很大程度上制约掺二次热风加热脱硫塔出口净烟气技术的工程应用。     

高加解列对300MW循环流化床机组的影响分析

因为排烟温度偏高,威胁布袋除尘器的安全,某热电厂在大规模技改之前,夏季高负荷工况下只能切除一级或多级高压回热加热器来降低烟气温度。为了研究切除高加对机组热力性能的影响规律并给出指导建议,首先开展了实际运行机组的高加投退实验,然后利用锅炉/汽轮机运行数据对运行工况下退出高加的方案进行了理论计算与分析,结果表明:退出高加后,给水温度迅速降低,排烟温度随之降低,保护了除尘器安全;每退出一级高加,给水出口温度降低约30~40℃,排烟温度则降低10~15℃;然而从机组的经济性角度看,虽然退出高加后锅炉热效率略有上升,然而机组总体热效率大幅下降,供电煤耗上升2~8 g/kW·h,按年切除高加运行1 000 h估算,年燃料费用将上升34~100万元。     

600MW空冷机组锅炉烟风道优化设计分析

针对600 MW空冷机组原烟风道占地面积大,材料用量多、造价高的问题,结合河北建投沙河发电有限公司2台600 MW超临界空冷机组工程中烟风道的设计,比较分析烟风道采用常规矩形道体和圆形道体的优劣,认为烟风道道体优化形状为圆形,介绍除尘器进口烟道、热一次风道、引风机进口烟道优化布置方案,并进行经济性分析。     

陶瓷膜法的烟气水分及余热回收中试研究

为研究陶瓷膜在火电厂烟气水分及余热回收应用中的动态性能,在河北某330 MW燃煤电站采用40根微滤膜制作陶瓷膜组件,搭建中试装置,研究烟气流量和冷却水入口温度对水分和热量回收性能、潜热和显热释放情况的影响规律。研究结果表明,烟气流量为9 715 m³/h、冷却水入口温度为18.7 ℃时,膜组件的回收水量和热量分别可以达到43.65 kg/(m²·h)和106.31 MJ/(m²·h)。膜组件在真实的工业生产环境中展现出了良好的回收性能和极好的工业化应用潜力。     

670t/h电站锅炉烟气余热回收工程应用及经济性分析

为解决某200MW火力发电厂锅炉排烟温度偏高的问题,采用新型卧式相变换热器技术对烟气余热进行回收利用。给出了卧式相变换热器烟气余热回收技术方案以及设计时需要注意的细节问题。工程实施后,对机组和卧式相变换热器开展了性能验收试验,试验结果表明,该烟气余热回收系统投运后,锅炉排烟温度降低34℃,增加烟气阻力350Pa,降低标准煤耗近1.6g/(kW·h),年节约水量38170t     

增压富氧燃烧回收烟气水分潜热的分析

增压富氧燃烧发电机组具有在较高烟气温度下回收烟气水分潜热的独特优势.以某300 MW汽轮机组为研究对象,基于汽轮机变工况热力计算方法,计算分析了高压烟气中水分潜热加热凝结水对汽轮机热耗率与出力的影响,并与常压富氧燃烧进行了比较.结果表明,在增压富氧燃烧系统中采用排烟冷凝器,使汽轮机凝结水吸收烟气中水分的凝结放热和烟气的显热,随着烟气温度由190℃降至90℃,可使烟气水分含量由12.38％降至1.17％,回收了全部水分潜热的90.5％;与常压富氧燃烧相比,在机组额定功率下,汽轮机热耗率降低约5.8％;在汽轮机额定进汽量下,汽轮机功率增加约6.1％.     

不同标准锅炉热效率及其对发电煤耗率的影响

基于不同标准,分别对其规定的锅炉热效率和相应的发电标准煤耗率定义方法进行分析,并对各标准反平衡计算结果进行分析.以某300 MW火电机组为例进行计算.结果表明,基于不同标准规定的锅炉热效率得到的反平衡发电标准煤耗率相差将近2 g/(kW·h),从而影响到对火力发电厂运行经济水平的正确评价.给出合理评价不同火力发电厂运行经济性的建议,为正确评价不同火力发电厂的运行经济水平提供参考.