燃煤机组烟气余热和水协同回收系统多参数优化及运行策略

为提高燃煤机组烟气余热和水协同回收系统的节能减排及技术经济性能,保障系统的安全运行,论文建立了系统多参数优化以及变工况特性分析模型,以330MW机组为例,研究获得了系统的优化参数以及节能节水潜力,并依据系统变工况特性提出了系统全工况优化运行的调控策略。基准工况优化计算结果表明:设计工况下的系统综合节水率为15.34kg·s^-1,系统综合节煤率达4.12g·(kW·h)^-1。系统的变工况特性研究表明:烟气余热和水协同回收系统内工质温度和节煤率均随着环境温度的降低而降低,当环境温度降低至-20℃时,烟气余热和水协同回收系统综合节煤率降低38.7%,低温烟气冷却器进口循环水温度降至70℃以下,此时系统运行安全受到威胁。为此,论文提出系统全工况优化运行策略,该策略不仅可以维持低温烟气冷却器进口循环水温度在70℃之上保障系统安全,同时,可以实现烟气冷凝过程余热的有效利用。     

分离式低温省煤器与暖风器系统经济性分析

针对低温省煤器与暖风器联合系统经常出现的低温省煤器解列后暖风器无法投运等问题,本文提出了一种分离式低温省煤器与暖风器系统,该系统中低温省煤器与暖风器为2个相互独立的系统,利用7段抽汽来加热暖风器,降低了暖风器热源的品位,同时喷淋系统吸收了部分乏汽的热量,增加了节煤量。以内蒙古某600 MW机组的应用方案为例,对分离式系统、联合系统与纯低温省煤器系统的经济性进行了计算分析。结果表明:分离式系统比纯低温省煤器系统节煤量大1.46 g/(k W·h),比联合系统节煤量大0.46 g/(kW·h);分离式系统负荷越低,节能效果越明显;喷淋系统环境温度越高节煤量越大,负荷降低后节煤量呈下降趋势。     

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。     

低温省煤器与暖风器联合系统应用

介绍了低温省煤器与暖风器联合系统的概况及设计特点与优势,该联合系统是利用低温省煤器来加热凝结水,低温省煤器出口一部分凝结水加热暖风器,将空气预热器入口风温提高至70℃,另一部分凝结水排挤汽轮机抽汽增加汽轮机做功能力,实现节能。同时,对某300MW机组分别采用传统低温省煤器和低温省煤器与暖风器联合系统的节能效果进行了计算比较。结果表明:联合系统相比于纯低温省煤器系统多节煤约0.97g/(kW·h),节煤量主要来源于替代原有暖风器的耗汽量而产生的收益;随负荷降低,系统节煤能力减弱。     

凝结水喷淋装置在分离式低温省煤器与暖风器系统中应用

针对凝结水喷淋装置工程应用少、系统设计和运行优化经验不足等问题,介绍了凝结水喷淋装置的设计特点、优势以及在分离式低温省煤器与暖风器系统中的应用。该分离式低温省煤器与暖风器系统中,凝结水经暖风器冷却后回水方式有2路,提高了系统可靠性和稳定性;经暖风器冷却后的部分凝结水通过喷淋装置雾化喷入汽轮机排汽管道后,可以冷却部分乏汽、降低背压、节省煤耗,降低部分7号低压加热器抽汽量,增加系统节能收益。以某600 MW空冷机组为例,对不同工况下凝结水喷淋装置的经济性进行了计算分析。结果表明:同一负荷下凝结水喷淋装置的总节煤量随着环境温度的升高呈现先升高后降低的趋势,且暖风器出口水温越低,喷淋装置节煤量越高;建议暖风器出口水温与空冷塔内乏汽饱和温度差值在5℃以上时投运凝结水喷淋装置。该机组实际工程中凝结水喷淋装置全年平均节煤量为0.141 g/(kW·h),静态投资回收期4.41年。     

1000 MW超超临界机组烟气余热集成利用技术研究

为了充分利用电厂烟气余热,针对1 000 MW超超临界机组,设计了一个由3组省煤器和2组空气预热器组成的烟气余热集成利用系统。其中一组省煤器用于保持锅炉进口温度不变,以减少锅炉的改造量;前置式空气预热器在确保进入脱硫系统的烟气温度满足要求时,还可以部分利用烟气余热。通过迭代法确定3个省煤器的最佳进出口温度,假设系统给煤量保持不变计算出发电功率为1 014.13 MW,即在额定工况下系统节煤量达到最大值为3.699 g/(k W·h),机组年节约标煤2.09万t。     

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。     

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。     

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。     

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)。     

带废热回收的预干燥燃褐煤发电系统理论研究

在褐煤发电系统中,对褐煤进行预干燥可以明显提高燃褐煤发电系统效率,而褐煤预干燥过程中产生的干燥尾气废热的回收利用可以进一步提高系统效率。为了研究尾气废热回收对系统效率的影响,该文建立了干燥机热平衡模型,并且应用等效热降法建立了该系统干燥尾气废热回收的理论分析模型。该文针对某600 MW燃褐煤机组,对其干燥尾气废热回收的节能潜力进行了分析,并且对干燥机、原煤预热器和给水加热器热效率对整厂热效率的影响进行了计算。计算结果表明:在基准工况下采用原系统,可以节煤11.44 g/(kW h),而采用废热回收,系统的节煤量可提高到14.65 g/(kW h);干燥机效率对整厂效率的影响最为明显,干燥机效率每提高10%,可以增加节煤量达1.8 g/(kW h)。     

低温省煤器在火力发电厂中的运用探讨

本文简要叙述了"低温省煤器"的特点及不同的运用方式,简要分析了其运用的经济性,对660 MW级机组采用低温省煤器,可使全厂发电效率提高0.22%,发电标准煤耗降低1.2 g/kWh,以750元/t的标煤价计算,年等效利用小时为5500 h,每台机组全年的燃料成本可节约～750.75万元,可节约用水～70t/h。同时增加的电耗800 kW/机组。投资回收年限:2.96～3.8年。经分析采用低温省煤器可提高机组热效率,节能、节水效果显著,符合国家"节能减排"的政策,具有很好的发展前景和应用推广价值。     

燃煤电厂水平衡模型与节水分析

随着水资源的日益短缺和火电装机容量的持续增加,应用节水技术是目前火电行业可持续发展的重要途径。基于煤种、气象条件和电厂性能参数,提出了电厂水平衡模型,绘制了电厂水流图,直观体现了进入和离开电厂的水平衡关系,辨析系统节水的关键环节。定量分析了烟气余热及水分回收系统的节能和节水效果。以燃烟煤的超临界机组为例,在离开电厂的水流中,冷却塔蒸发、风吹损失占60%,冷却塔排污占20%,排烟中水分占15%。火电厂节水的重点在于冷却系统、废水排放和排烟水分回收。针对火电厂余热和水分回收的系统,理论计算表明：对于湿冷机组,如果烟气水分回收60%,则超临界机组单位供电量耗水量下降19.2%;对于空冷机组,如果烟气水分回收60%,则电厂的取水量为零;如果同时采用半干法或干法脱硫系统,则电厂可以成为供水方。     

中国煤电生命周期二氧化碳和大气污染物排放相互影响建模分析

煤电在中国电力供应结构中占据主导地位,其环境影响是研究热点之一.建立中国煤电生命周期二氧化碳和大气污染物排放分析模型,基于文献调研构建参数数据库,测算中国煤电的单位发电量排放.结果表明,近年来中国煤电生命周期单位发电量的CO2、SO2、NOx和PM2.5排放分别为838.6 g/(kW·h)、0.34 g/(kW·h)...     

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。     

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。     

一次风机暖风器利用锅炉排烟余热的经济性分析

有效利用排烟余热是提高运行经济性的措施之一。以某亚临界300MW燃煤机组锅炉为研究对象。采用等效焓降理论,定量分析了一次风机暖风器利用锅炉排烟余热技术的经济性。研究表明：优化的低压省煤器一暖风器联合换热系统的实际运行效果良好;在机组额定负荷下,锅炉尾部烟温可下降约20℃,发电标准煤耗下降约1．2g/kW·h,实际年收益可达52万元;随机组负荷的降低,经济性效果更加显著。     

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)。