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试论火力发电厂低温烟气余热利用

点击次数:1412 发布时间:2015-09-23

1 引言 
  针对当前的火力发电厂热力系统进行分析,一般情况下,全厂的热效率获得主要是通过以下三种方法:一是,通过有效汽机入口蒸汽初参数有效提高,但是,由于提高的整体参数,则会影响到亚临界、临界机组的设备以及系统成本问题;二是,使得汽轮机的排汽参数有效降低,考虑到电厂的气候条件以及地理位置的影响,仅能使在一定范围内控制相应的循环冷却水温,针对下降的汽轮机排气参数则是有一定限制;三是,针对锅炉的排烟热损失应该尽量减少。在锅炉运行过程中,对于排烟热损失来讲则是重要的热损失,相比于设计值的要求,发电厂的锅炉排烟温度都已经过其限度。所以,通过有效的低温余热回收装置,排烟温度的降低,有利于有效地使得排烟损失减少。利用低温省煤器则能起到有效的锅炉排烟余热方法。部分汽轮机的回热抽汽能够通过低温省煤器而得到节省,针对不变的汽量要求下,汽轮机所能够节省的抽汽,则是可以从抽汽口返回,而继续进行膨胀做功[1]。所以,在给定的进汽量的要求下,可以满足机组进行多发电的要求,这里结合国内某660MW新建机组,针对低温省煤器所涉及相关内容进行分析和探讨,提出有效的解决方案。 
  2 低温省煤器方案分析与思考 
  2.1 低温省煤器简介 
  针对电站排烟余热进行分析,可以发现,其存在两种有效的回收方式[2],一是,利用相应的能量转换设备,有效进行其他能源的转化;二是,利用有效的能量转化,还是通过热能方式进行有效回收,再次回到热力系统中。针对余热回收方式问题,应该从电厂的实际情况出发,考虑到相应的电厂、回收效率、回收热量等方面的需求。针对当前市场上众多的烟气余热回收装置来说,针对把余热回收至热力系统过程中进行分析,低温省煤器则具有较强的可靠性和安全性。相比于常规省煤器来说,低温省煤器采用的进行的换热介质也是凝结水。 
  2.2关键技术分析 
  2.2.1确定金属安全壁温 
  应该有效确定相关的低温省煤器的金属安全壁面温度,这样能有效低温省煤器受热面壁面出现一定的低温酸性腐蚀问题,能够有效让机组进行可靠的运行。所以,可以看出,应该确定出10℃的温度裕量,根据实际的煤质要求,项目的低温省煤器的金属安全壁温则是100℃~102℃范围。考虑到由于实际情况中可能存在过高的基硫份情况,这样就应该去低温省煤器的凝结水进行关闭,有效避免出现一定的腐蚀问题。所以,这里选择低压省煤器出口烟温为102℃。 
  2.2.2确定烟气酸露点温度 
  根据实际所引用的低温省煤器情况来看,对于换热器的低温受热面壁温来说,如果在排烟温度过低的情况下,则会导致出现酸露点的问题,使得受热面金属严重腐蚀问题有可能出现,就会造成锅炉安全运行存在一定的隐患。所以,在进行烟气热量回收的过程中,*位应该考虑到由于低温省煤器而造成的低温腐蚀的问题。在进行有效低温腐蚀的判断过程中,则应该充分考虑到如何有效地确定烟气酸露点温度。利用相关的计算公式,结合实际经验,在本项目中,工程露点温度在控制在90℃~92℃。 
  2.2.3 水侧入口的水温确定 
  为了能使得低温省煤器的受热面尽可能不受到低温酸腐蚀影响,应该进水温度不能过低,另外,如果进口水温比较高,则会使得换热器的换热面积大大增加,这就不可避免出现了过高的设备造价问题,存在不合理的经济性。所以,应该选择合适的水侧入口的温度,对于低温省煤器具有一定的节能意义。根据统计数据,采用40%~50% THA则会导致入口凝结水温过低,容易造成一定的腐蚀问题,应该关闭相应的低温省煤器凝结水,对于余热利用来说,则就具有75%~100% THA负荷问题。 
  2.2.4 确定低温腐蚀方案 
  针对低温腐蚀的具体方案来说,主要包括以下两个方面:一是,通过有效的耐腐蚀的低温系统,有效控制低温省煤器在壁温小于102℃的环境下,但是,应该要要求高于水蒸气的饱和温度在25℃区间内,可以接受相应的大约在腐蚀速度0.2mm/a的金属壁的腐蚀速度。所以,为了有效避免出现过快的腐蚀问题,应该控制凝结水温度在65℃以上;二是,应该选择有效的耐腐蚀材料,相应的耐低温腐蚀的钢材,根据相关的钢材的低温腐蚀速率进行分析,经过统计,18-8不锈钢、ND钢则具有比较好的抗低温腐蚀能力,由于不锈钢具有较高的价格,所以,这里采用ND钢作为省煤器换热元件。 
  2.2.5 确定安装位置 
  *,在对于除尘器入口布置方面,国内的相关小容量机组中,经常出现相关的锅炉排烟温度过设计值的情况,所以,对于低温省煤器的加装过程中,应该保持其在电除尘器进口和空预器出口之间的烟道过程中。结合本工程的实际情况,出口烟温则为102℃,相比于烟气露点温度,大约高10℃左右,所以,这对于相关的下游设备则是安全的。同时,在除尘器的进口进行相关的布置低温省煤器,能够烟气体积在除尘器的下游能够降低3%左右,这样的情况下,则会造成相关的引风机、烟道的容量有所减少。另外,也会导致烟气侧阻力有所增加,并能增加相应的风机电耗。 
  第二,在进行相关的布置除尘器出口方案中,相比于其入口布置来说,能够有效使得减少99.8%的粉尘,应该针对特定的煤种,有效使得飞灰浓度控制在60mg/Nm3中,能有利于避免出现相应的堵灰、积灰以及磨损问题;另外,在引风机入口之前的设置,能够有效使得烟气流量和温度有所降低,使得引风机轴功率有效降低,提高设备的安全性。 
  3 结语 
  针对低温省煤器的技术方面以及经济性方面进行比较和分析,能够有效实现除尘和节能的需求,并且给出本工程中的布置除尘器的方案,经过实践检验,通过有效设置低温省煤器,能够取得有效的经济效益。 

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