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                火電廠余熱利用技術,提高熱能綜合利用率

                發布時間:2018-09-28 03:20          

                在火電廠中鍋爐尾氣、鍋爐連續排污水以及爐底排渣中的余熱具有可以綜合利用的價值,通過對這些殘余熱能的回收利用可以有效地提升電廠的經濟效益和環境效益。目前針對這些余熱的回收利用有很多種方式,比如利用鍋爐煙氣余熱加熱給水省煤器、將煙氣余熱作為空氣預熱器的熱量來源、利用鍋爐連排水余熱加熱鍋爐給水、利用爐膛底部的爐渣余熱加熱鍋爐燃燒空氣和給水,除了這些常用的余熱利用方式外,還有直接利用鍋爐連排水的發電裝置以及深度利用鍋爐尾部煙氣余熱的系統等。本文主要介紹了汽水系統余熱和鍋爐排煙系統余熱的綜合利用技術,并對其利用效果通過應用實例進行了探討與分析。

                1 火電廠低溫余熱利用技術

                1.1 汽水系統余熱利用技術

                目前在鍋爐汽水系統的余熱回收利用上主要有兩個方面:一是將連排水直接引入到加熱器中用于加熱鍋爐給水,這種方式為常規的余熱利用方式,利用效率較低;二是利用火電廠鍋爐連排水中剩余的高品位熱能進行做功,再驅動發電機生產電能,輸出的水汽混合物再送至熱水站,用于生產供居民使用的熱水或供暖,這種方式能夠使余熱得到充分回收利用。這里的發電裝置是利用連排水余熱加熱螺桿膨脹動力機,再通過聯軸器帶動發電機發電的熱能利用系統。

                1.2 鍋爐排煙系統的余熱利用技術

                火電廠中排煙損失的熱能占了煤炭產生總熱能的5%~12%,占鍋爐總熱損失的80%甚至更高,因此鍋爐尾部煙氣余熱損失是火電廠余熱利用的重點。一般而言,排煙溫度每升高10℃,就會增加0.6%~1.0%的熱損失,這樣換算成煤電比則每度電增加煤耗2克左右。

                我國在運的火電廠中,鍋爐排煙溫度一般都在125℃~150℃之間,排煙溫度偏高而導致的熱能損失已經成為火電廠面臨的困境之一。而目前對這部分余熱的回收大多采用的是在排煙系統中安裝煙氣冷卻器,通過空氣或水等導熱介質將余熱傳輸至鍋爐給水系統或進氣系統,對助燃空氣、冷凝水進行加熱而達到節能的目的。

                2 余熱利用技術應用實例分析

                2.1 汽水系統的余熱利用實例

                以某火電廠2×200MW機組為例,其額定蒸發量為670t/h,2臺鍋爐的設計連排流量為12t/h,實際運行流量為8~10t/h。對其采用螺桿膨脹動力發電裝置改造之后,初期運行一臺鍋爐,并利用汽包排污閥來控制連排流量,使其達到裝置設計要求,這樣發電裝置發電功率達到200kW。通過運行測試確定該裝置的投入未對汽輪機發電機組造成不良影響,且機組運行安全可靠,實現了無人值守。應用效果得到驗證后對另一臺鍋爐開展改造,投運后2臺鍋爐正常運行時,發電裝置發電功率可達300kW的滿負荷額定容量運行。

                應用效果分析:在2臺鍋爐正常運行情況下按發電功率為300kW計算,刨去發電裝置自損耗1.1kW,按鍋爐全年運行6500h,上網電價按0.35元/(kW?h)的情況下,采用該系統可以增加發電量(300-1.1)×6500=194.285萬度,可獲收益68.0萬元,而且同時還向社會提供了大量的熱水。這樣按機組的發電煤耗率為3209/(kW?h)計算,年可節省標煤621.71t。若按每噸煤燃燒要排放CO21.98t計算,每年可以減少CO2排放1231t,可見節能和環境效益都很明顯。

                2.2 排煙系統的余熱利用實例

                以某電廠300MW機組的深度冷卻器節能改造為例,在改造中采用在增壓風機和脫硫塔之間增設煙氣冷卻裝置,把鍋爐給水從6號低壓加熱器前通過管道引入煙氣冷卻器中,和煙氣進行熱交換后再送到5號低壓加熱器,在該環節煙氣溫度從152℃降低到108℃,而給水從83.8℃升高至103.7℃。本次技改投資為640萬元,改造用去45天。

                節能效果分析:技改之后機組的排煙溫度降低44℃,使機組的發電煤耗降低約4g/(kW?h),該機組年運轉4500h,當時標準煤價為800元/t,該技改項目可實現年節約標煤5400t,費用432萬元,技改投資不到2年可收回,另外可減少CO2排放10692t,經濟效益和環境效益顯著。

                火電廠余熱的綜合利用技術的推廣和應用,不僅可以獲得良好的經濟和環境效益,同時能夠提高火電廠的節能減排 能力,這既有利于電廠節約成本、提升競爭力和完成環保義務,同時又符合國家關于轉變發展方式、節能減排的發展思路。


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