超超临界机组烟气余热利用系统运行及控制方式研究

基于低压省煤器技术提出了一套运行方式灵活的烟气余热利用系统,以某国产660 MW超超临界机组为例介绍了该系统的设计方案。结合低压省煤器的特性对系统在不同工况下的运行方式进行了研究,并分析了系统的控制方式及参数选择。最后,采用等效焓降法对机组在不同工况下投入烟气余热利用系统后的经济性进行了分析,结果表明烟气余热利用系统投入可以取得显著的节能效果,采用合理的串并联方式能够获得更好的热经济性。     

利用低压省煤器实施300MW CFB锅炉排烟余热利用改造

云南大唐红河公司的循环流化床锅炉是国内第一台采用低压省煤器技术回收烟气余热的300 MW机组。目前国内电煤供应形势紧张,火电机组燃用煤种已偏离设计煤种,导致锅炉排烟温度偏高、辅机出力不足等问题。为降低锅炉排烟热损失,回收排烟余热,云南大唐红河公司的300 MW循环流化床锅炉采用了低压省煤器技术,成功地实现了余热回收,提高了锅炉尾部烟道设备的可靠性。半年的连续运行时间表明,该系统运行稳定,节能效果显著。介绍300 MW等级的循环流化床锅炉采用低压省煤器改造的背景、技术方案及节能效果。     

基于省煤器烟道分隔挡板控制的锅炉宽负荷脱硝系统研究与应用

采用选择性催化还原法烟气脱硝技术的燃煤机组在低负荷运行时,烟气温度降低并脱离催化剂的活性温度窗口,导致脱硝系统退出运行。研究并应用了一种锅炉宽负荷脱硝系统,在锅炉省煤器内增加分隔隔板将省煤器烟道分为3路通道。低负荷时降低两侧烟道的烟气流量,减少省煤器换热量,提高SCR反应器进口烟气温度。     

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。     

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。     

低温省煤器热工控制系统的改造及对应措施

结合350MW机组锅炉低温省煤器的改造情况,对低温省煤器出口烟气温度的控制、低温省煤器入口水温度控制、低温省煤器烟气压差控制、锅炉低温省煤器退出保护和控制方式等关键热控技术进行分析,并提出了针对性措施。系统改进后,降低了排烟温度,提高了电除尘器的除尘效率。通过低温省煤器的作用,利用回收的热量加热凝结水,提高了机组运行的经济性。     

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。     

二次再热机组经济指标计算方法对比

针对超超临界二次再热机组中采用烟气再循环技术、空气预热器旁路高压省煤器技术和低压省煤器技术后,机组各项经济性指标的计算方法进行了理论分析,得到了锅炉燃料效率、汽轮机热耗率和机组发电煤耗率的计算方法。计算方法 1中,将高、低压省煤器的热量按损失的热量计算时,锅炉总热损失为6.42%,锅炉效率为93.58%;计算方法 2中,将高、低压省煤器的热量按输入汽轮机的热量计算时,锅炉总热损失为2.46%,锅炉效率为97.54%,明显高于计算方法 1的结果;2种计算方法得到的锅炉燃料效率与汽轮机热耗率有较大的差别,但2个指标计算得到的理论发电煤耗率的差值仅为0.19 g/(kW·h),由此证明2种计算方法在对机组能耗指标的计算方面是等效的。但是,无论采用哪种计算方法,高、低压省煤器的收益均不可在锅炉岛和汽轮机岛中重复计算,否则会造成计算得到的经济指标优于实际水平。     

电站余热利用方案热经济性分析对比

为深度挖掘电站余热利用潜力,探索电站余热最佳利用方案,在传统余热利用的基础上,提出吸收式热泵+烟气梯度利用方案,并以某600 MW超超临界机组为研究对象,选取了采用低压省煤器、吸收式热泵加热凝结水和吸收式热泵+烟气梯度利用的三种余热回收方案,详细阐述各自的技术特点,并对三种余热利用方案进行了热经济性分析对比。结果表明,案例电厂在采用低压省煤器、吸收式热泵加热凝结水、吸收式热泵+烟气梯度利用方案时,机组供电煤耗分别降低2.5 g/(kW·h)、2.79 g/(kW·h)、9.04 g/(kW·h)。由此可见,吸收式热泵+烟气梯度利用方案节能效果显著。     

现役燃煤机组全工况脱硝技术比较

燃煤机组低负荷调峰运行时,从省煤器出口进入SCR(selective catalytic reduction)脱硝装置的烟气温度偏低,偏离了脱硝催化剂的温度窗口,造成脱硝效率低,甚至脱硝系统无法正常投入,导致氮氧化物排放浓度超标,成了制约机组的深度调峰能力主要因素。文中介绍了几种实现燃煤机组NOx全工况达标排放的SCR入口烟气温度提升技术,包括省煤器烟气旁路、省煤器分级、省煤器水侧旁路、弹性回热、热水再循环、省煤器分隔烟道、烟气补燃等,并就各自的技术特点进行了对比分析,为电厂开展全工况脱硝改造提供参考。     

双级低压省煤器技术及其经济性分析

基于单级低压省煤器烟气余热利用技术,提出了双级低压省煤器烟气利用技术.以300 MW机组为例,根据能量守恒原理与矩阵法建立了汽轮机通用矩阵计算模型,并进行了4种设计方案的经济性计算分析与比较.结果表明,双级低压省煤器系统在提高机组效率、降低煤耗、节约成本等方面均优于单级低压省煤器系统;对于双级低压省煤器系统,将低压高温省煤器投用在较高级的加热器比投放在较低级的加热器系统能使效率提高更多.在设计方案4下,机组煤耗降低了6.4 g/(kW·h),效率由未引入低压省煤器系统的46.29％提高至47.15％,每台机组每年可节约1 215.82万元,二氧化碳排放量每年可减少9.83万t,经济和环保效益显著.     

600MW机组加装低低温省煤器改造

为降低锅炉排烟温度,提高凝结水温度,降低电除尘器耗电率,北方联合电力有限责任公司内蒙古上都发电有限责任公司在3号机组空预器出口至电除尘器入口的烟道内加装了低低温省煤器。改造后,电除尘器及低低温省煤器系统运行稳定,不但烟气浓度低于国家标准对重点地区的排放要求,而且降低了机组发电煤耗率,实现了节能减排的改造目的。     

1 000 MW超超临界二次再热燃煤机组烟气余热利用研究

烟气余热利用对于火力发电厂节能降耗具有重要意义。以1 000 MW超超临界二次再热燃煤机组为研究对象,在电除尘器进出口烟道分两级布置低温省煤器作为烟气余热回收装置,通过对烟气余热回收装置采用不同加热介质所得出的节能数据进行分析,最终确定了风—水混合介质的节能方案。同时对此方案的节水节煤收益及投资回收时间与常规方案进行对比,证明此方案可行性,最终确定采用风—水深度节能方案。     

燃煤电厂低低温省煤器技术节能分析

排烟热损失是燃煤电厂锅炉各项损失中最大的一项,排烟余热有效利用是节约能源的有效措施。通过低低温省煤器技术可回收锅炉尾部烟气热量,达到节能目的。在电除尘前加装低低温省煤器后,排烟温度和机组煤耗降低,节能效果明显。     

1000MW机组深度调峰锅炉全负荷脱硝优化改造技术研究

以某1000 MW机组SCR脱硝系统为研究对象,为了适应机组深度调峰,机组并网运行后即投脱硝的要求,SCR系统需进行优化改造提升脱硝系统进口烟气温度。机组并网负荷约150 MW,结合机组并网后运行特性,烟气温度最低点出现在锅炉干湿态转换时,即250 MW负荷点附近。结合煤中的硫分和水分,机组负荷降低至25%THA工况左右时,为了满足脱硝系统能够正常运行,脱硝入口烟气温度需提高约27℃,从技术安全性、可靠性和经济性等方面分析比较省煤器烟气旁路、省煤器分级、省煤器给水旁路、省煤器热水再循环和省煤器复合热水再循环等提升脱硝系统进口烟气温度技术,确定省煤器复合热水再循环为最佳改造方案。     

低温省煤器泄漏隔离对引风机失速影响分析

某厂10号机组投运的低温省煤器联合暖风器系统,将锅炉烟气余热回收加热汽机凝结水和锅炉一、二次风,节能效果明显。低温省煤器模块出现泄漏,隔离C烟道低温省煤器后,锅炉引风机多次发生失速。通过分析低温省煤器对烟气温度、体积流量的影响,根据实测数据判断出引风机失速原因,并进行了消除。     

背压式汽动引风机运行及排汽回收利用

淮浙煤电凤台电厂超超临界660MW机组引风机采用背压式汽轮机驱动。该机组利用引风机汽轮机排汽,通过引风机低压加热器加热凝结水,回收引风机汽轮机排汽的工质和热量,在机组满负荷运行时凝结水温度升高了17.4℃;通过低温省煤器,利用高温烟气对凝结水进行再次加热,机组满负荷运行时凝结水温度升高了18.3℃,脱硫系统入口烟气温度下降32.4℃,机组效率提高了0.24%。     

火电机组低压省煤器节能效果的定量解析

以某电厂300MW亚临界一次再热机组为研究对象,从全厂热效率的角度定量分析低压省煤器的节能效果。计算结果表明,采用低压省煤器后,汽轮机回热系统的热效率是降低的,机组管道的热效率也是降低的,但提升了锅炉运行的热效率,且可以补偿前两者效率的降低。低压省煤器的节能效果,主要体现在锅炉运行方面。     

超超临界660 MW机组烟道蒸发结晶脱硫废水零排放技术

介绍了华能某发电公司新建超超临界660 MW机组烟道(主烟道和旁路烟道)蒸发结晶脱硫废水零排放技术的工艺流程、控制策略,调试期间现场试验研究了投运该零排放技术前后,空气预热器(空预器)参数、一级省煤器后给水温度、低温省煤器参数和机组主参数的变化,分析了该脱硫废水零排放系统对电除尘、脱硫水耗、输灰流动性和灰品质的影响。结果表明:该烟道蒸发结晶脱硫废水零排放技术对一级省煤器后给水温度、热一、二次风温、空预器出口排烟温度和灰品质均有一定影响,但影响较小;有利于提高电除尘效率,烟道蒸发结晶脱硫废水零排放技术安全、节能、高效,具有推广应用价值。     

降低燃煤锅炉烟气热量损失的各类技术措施及选择原则

简要介绍降低燃煤锅炉烟气热量损失的主要技术种类及其特点,并在此基础上重点探讨其与锅炉运行状况的匹配性以及技术种类选择的基本原则。主要结论:(1)空气预热器(空预器)入口烟气流量非平衡控制技术以及空预器转子反转措施应作为常规技术在大容量锅炉中予以推广;(2)增加空预器面积应作为降低锅炉排烟热损失的首选技术,其次为增加省煤器面积;(3)低压省煤器技术在特定的条件下能够起到节能作用,且应在增加省煤器面积措施可行时与其进行技术经济性比较;(4)热一次风加热器技术只适应冷风掺入量较大的制粉系统。