1000 MW机组锅炉空气预热器旁路余热利用系统节能效果分析

目前,国内电站燃煤锅炉常用烟气余热利用技术中,主要典型系统有烟气冷却器系统、水媒式烟气-烟气冷却器(MGGH)系统、冷风加热器+烟气冷却器系统、冷风加热器+空气预热器旁路系统4种。本文重点分析了冷风加热器+空气预热器旁路系统及冷风加热器+烟气冷却器系统对锅炉入炉热量及锅炉热效率的影响,并分别从烟气侧与空气侧计算了其影响程度,在此基础上,对上述2种烟气余热利用系统的综合节能效果进行了对比计算。结果表明:冷风加热器+空气预热器旁路系统并非节能效果最优,在各种工况下,其节能效果均小于冷风加热器+烟气冷却器系统;在额定负荷设计工况下,冷风加热器+空气预热器旁路系统节能效果比冷风加热器+烟气冷却器系统低0.797 g/(kW·h)。其原因是该系统将可用于锅炉的能量品位最高的热量用于烟气余热利用系统,违反了能量梯级利用原则。     

空气预热器回收烟气余热的经济效益计算

本文介绍一种空气预热器回收烟气余热的燃料节约率计算方法,并以实例计算说明烟气余热回收的经济效益。     

集成旁路烟道技术的高效烟气余热利用系统

通过增设烟气余热利用系统回收电站锅炉尾部的烟气余热,用以替代抽汽加热凝结水,能够增加汽轮机总出功,提高机组效率。应用德国Niederaussem电厂高效烟气余热利用系统旁路烟道的设计思路,针对国内典型百万kW机组提出基于旁路烟道的新型电站锅炉余热利用系统。通过系统集成大幅提高了烟气余热的温度,从而实现了更好的节能效果。案例分析结果显示相对于常规锅炉尾部余热利用系统,基于旁路烟道新型余热利用系统可使机组供电煤耗下降5～6g/(kW.h),梯级利用效率,节能经济优势明显。     

基于空气预热器分级设计的电站锅炉余热利用系统

为了深度挖掘锅炉尾部烟气的余热利用潜力,进一步提高机组效率,降低供电煤耗,低温省煤器技术的常规余热利用系统仅限于加热较低温度凝结水的问题,根据能量梯级利用原则提出了一种基于空气预热器分级串联设计的电站锅炉深度余热利用系统,该系统将空气预热器分3级串联布置,每2级空气预热器之间设置烟水换热器。结合某超超临界1 000 MW燃煤机组,通过对这种新型余热利用系统与常规余热利用系统的热力性能分析、火用分析和经济性分析,对比了2种系统的热经济性。结果表明,对于该机组,采用新型余热利用系统可节约供电标准煤耗为1.94g/(kW·h),约为常规余热利用系统的1.7倍,且新型余热利用系统的年增加净收益为常规余热利用系统的1.4倍,节能效果与经济效益均显著提高。     

回转式空气预热器温度场三维数值模拟

烟气经选择性催化还原（SCR）脱硝后,产生的硫酸氢铵会造成空气预热器（空预器）冷端蓄热元件腐蚀和堵塞。将三分仓回转式空预器转子看成多孔介质,建立了非热平衡模型,模拟得出某600 MW机组空预器工质和受热面三维温度分布,分析了烟风出口温度和受热面转子温度沿旋转方向的变化规律。结果表明:烟气沿流动方向温度逐渐降低,空气沿流动方向温度逐渐升高,出口温度沿旋转方向几乎呈线性关系,且由于分仓的存在,沿旋转方向各个分仓的交界面上温度是不连续的;蓄热元件温度从热端到冷端逐渐降低,沿旋转方向呈先增后减的趋势;低温腐蚀危险区域主要集中在冷段,硫酸氢铵沉积危险区域主要集中在冷段和热段交界处。     

旁路空气预热器的设计探讨

介绍了一种经济性好、能替代暖风器防止空气预热器低温腐蚀的旁路空气预热器系统,以４２０ｔ／ｈ 锅炉为例,给出了计算结果并进行分析。图１ 表５     

椭圆管氟塑钢空气预热器烟气侧流动与换热特性数值研究

针对椭圆管氟塑钢空气预热器开展了烟气侧流动与换热特性的数值研究,分析归纳了椭圆率、横纵相对节距、内外氟塑料膜厚度以及空气膜厚度对传热与阻力的影响规律。计算结果表明:随着椭圆率的增大,平均对流传热系数与流动阻力均逐渐增加,而单位风机功率的传热速率逐渐下降;增加纵向相对节距和减小横向相对节距会增大平均对流传热系数与压降,不利于椭圆管空气预热器综合性能的提高;内外氟塑料膜厚度的增加均会导致换热量的减少,但内壁氟塑料膜对换热性能的影响更大;换热量随着空气膜厚度的增加快速降低,仅0.10 mm厚度的空气膜就可使换热量下降33.1%;氟塑料覆膜技术水平是椭圆管氟塑钢空气预热器推广应用的重要影响因素。     

加热炉烟气余热回收与预热器设置

一、前言加热炉烟气热损失通常占炉子总供热量的1/3～1/2。因此,回收利用烟气余热,是降低炉子燃料消耗最为有效的手段。直接用烟气预热钢料(包括延长炉子预热段和抽出烟气作喷流预热两种方式),热回收效率甚高,但造价较高,且平面布置上有时受限制。喷流预热钢料,同时还带来控制和操作上的复杂化。装设余热锅炉回收烟气余热,热利用率虽高,但无助于加热炉本身热效率和燃烧温度的提高。比较起来,利用烟气余热来预热空气(煤气)是加热炉行之有效的节能     

回转式空气预热器蓄热元件流动传热数值模拟

为研究回转式空气预热器蓄热元件流动与传热特性,采用Fluent软件对3种搪瓷蓄热元件进行数值模拟,获得蓄热通道速度、温度、压力云图及不同雷诺数下努塞特数和阻力系数的变化图像。模拟结果表明:3种板型蓄热元件阻力系数随雷诺数的增加而减小,努塞特数随雷诺数的增加而增加;增加斜波纹的蓄热元件传热性能提高,流动阻力增大,波纹参数是影响蓄热元件流动阻力的重要因素,壁面温度对其影响较小。该结果可为回转式空气预热器蓄热元件的优化设计提供参考依据。     

700MW机组全负荷脱硝烟气旁路系统数值模拟研究

随着国家环保部门对燃煤电厂的新环保政策出台,要求机组在任何工况下都必须达标排放。以目前火电市场现状,常态化的低负荷运行对脱硝达标排放的影响最大。这主要由于脱硝系统受烟气温度条件的限制与SCR催化剂技术工艺特点的影响,在烟气温度较低时无法正常投运。因此针对燃煤机组全负荷脱硝的改造迫在眉睫。文中以660 MW机组全负荷脱硝的烟气旁路系统为例进行数值模拟研究,分析研究工程改造的可行性及对设备运行性能的影响,为全负荷脱硝的烟气旁路方案设计提供技术指导。     

内燃机余热与燃煤机组复合热力系统的利用特性研究

为提升内燃机与燃煤机组耦合的高灵活性发电系统的能量利用效率,提出了内燃机与燃煤机组相复合的新型热力系统。通过将内燃机烟气和冷却水余热输入燃煤机组热力系统,从而降低燃煤机组发电煤耗率。采用EBSILON软件对复合系统进行建模,以燃煤机组汽耗率和热耗率为评价指标,分析了不同复合方案下燃煤机组的热经济性。结果表明：通过将内燃机余热复合进燃煤机组热力系统,可显著降低燃煤机组的热耗率和汽耗率;内燃机烟气余热复合位置越靠近锅炉,参与烟气换热的给水和凝结水比例越小,机组热耗率、汽耗率越低;当烟气余热一部分加热高压加热器给水,另一部分加热低压加热器凝结水时,分配到给水的余热越多,机组热耗率、汽耗率越低;优化后的内燃机与燃煤机组复合热力系统,热耗率最多可降低6.62%。     

空气预热器结合一次风加热凝结水的排烟余热利用系统节能分析

提出一种空气预热器(空预器)增容结合一次风加热凝结水的排烟余热利用系统,对燃用含较低水分的煤种具有可控制进入制粉系统一次风温度,避免直接掺入冷风以及减轻受热面磨损和酸腐蚀的特点。针对某超临界600 MW燃煤机组降低排烟温度15℃,将本文余热利用系统的结构、节能效果和经济性与安装低压省煤器的常规余热利用系统进行对比。结果表明:一次风-凝结水换热器所需换热面积不及低压省煤器的1/3,占地面积约占其1/6;空预器增容并加装一次风-凝结水换热器的余热利用系统可降低供电标准煤耗率2.42 g/(kW·h),是常规余热利用系统的2.75倍;该系统平均年增加净收益为590.1万元,约是常规余热利用系统的3.5倍。由此可见,本文提出的空预器增容结合一次风加热凝结水的排烟余热利用系统具有节省材料、占地面积小等优势,节能效果和经济效果显著。     

电站锅炉尾部烟气余热回收与梯级利用系统特性分析

燃煤电站锅炉实际运行排烟温度一般在130~150 ℃,进一步回收烟气余热有利于降低发电煤耗,减少污染物排放。针对电站锅炉尾部不同位置烟气参数不同的情况,设计了安装在空气预热器后及湿法脱硫装置后的两级热交换器余热回收系统,并结合330 MW燃煤电站锅炉,分析了不同负荷下,两级热交换器的换热量、冷凝水量、两侧介质静压差及发电标准煤耗降低值的变化情况,同时监测了二级热交换器前后烟气中固体颗粒物含量。结果表明：一级热交换器的换热量明显高于二级热交换器,烟气中水分主要在二级热交换器冷凝;标准煤耗降低值高达3.09 g/（kW·h）;同时烟气经过二级热交换器后固体颗粒物含量明显降低。为燃煤电站锅炉尾部烟气余热回收利用提供了参考。     

火力发电厂烟气余热利用系统的研究设计

面对我国能源和水资源紧缺、环境恶化日趋严重等状况,在电厂设计中优化系统设计,合理地利用电厂的烟气余热,提高机组效率,减少煤耗,是节能的主要措施之一.对发电厂烟气余热利用的途径进行了分析,重点研究了利用烟气余热来加热凝结水的系统.研究表明,设置烟气余热利用系统,可提高全厂热效率,降低煤耗,增加发电量,具有一定的经济效益和社会效益.     

锅炉烟气余热利用研究

在火力发电厂设计中,合理利用锅炉的烟气余热,提高全厂热效率,降低煤耗,增加发电量,是节能的主要措施之一。本文以工程实例为研究依据,分别对老厂改造及新建机组烟气余热利用系统进行分析。为工程设计和机组改造提供参考。     

锅炉烟气余热利用分析

结合660 MW超临界机组锅炉烟气余热回收节能潜力,提出在锅炉尾部烟道加装低温省煤器的余热回收改造方案,分析设备热力参数、露点腐蚀、管壁换热以及设备选型等技术问题,通过实际应用情况说明锅炉烟气余热回收技术改造节能环保效果及经济效益显著。     

锅炉空气预热器并联旁路烟道最佳容量选择

锅炉空气预热器(空预器)并联旁路烟道系统是锅炉尾部烟气热量深度利用的重要方式,机组要获得最优的热效率需选择最佳的旁路烟道容量。本文通过热量守恒法对锅炉空预器并联旁路烟道容量及热负荷公式进行推导,并结合某超超临界1 000 MW等级燃煤机组对旁路烟道容量及热负荷进行计算,从而确定了旁路烟道最佳容量。结果表明:旁路烟道最佳容量选择与旁路烟道出口烟温、空预器冷端烟气与冷风平均温差和暖风器出口平均风温密切相关;机组在同等条件下,对比空预器冷端平均温差分别为40℃和50℃的计算结果得到,暖风器出口平均风温为50℃时,旁路烟道热负荷均为最大值,分别为51.601、43.261 MW,此时旁路烟道最佳容量分别为0.174、0.145。此结论可为火电厂锅炉空预器并联旁路烟道系统设计提供指导。     

空气预热器密封系统技术改造

某电厂锅炉空气预热器冷段出现低温腐蚀,锅炉热经济性下降等,严重影响了锅炉的安全运行,经检测为空气预热器密封系统存在漏风,在分析和调研的基础上,对其密封系统实施了技术改造,取得了良好效果。