京能热电2号机组成功利用低压省煤器技术,降低锅炉排烟温度(林峰)..docVIP

京能热电2号机组成功利用低压省煤器技术 降低锅炉排烟温度 林 峰 北京京能热电股份有限公司 北京 100041 【摘要】 北京京能热电股份有限公司2号锅炉（670t/h）最高排烟温度曾达到160℃，排烟温度处于较高水平，不仅影响锅炉效率，且对锅炉尾部的布袋除尘器的安全运行构成较大威胁。为了贯彻节能减排的要求，提高能源转换效率，并进一步保证锅炉安全稳定运行，在2011年5月的2号机组检修中增设了基于低压省煤器技术的锅炉排烟余热利用系统。安装调试并试运行一段时间后，效果良好，目前的排烟温度基本上稳定在135℃左右，达到了预先设想的效果，节能效益显著，并达到了提高锅炉安全运行的目的。 【关键词】锅炉、低压省煤器、排烟温度 1 研究背景 在电厂中，锅炉的排烟余热问题(即锅炉的排烟温度高)一直是困扰着人们的一个难题。因为仅仅锅炉的排烟温度高这一项损失所造成的能源消耗就相当可观。据统计，在火力发电厂中，锅炉的排烟热损失占锅炉热损失的70%-80%。受热面污染程度随着锅炉运行时间而加剧，排烟温度要比设计温度高20℃-30℃。锅炉的排烟温度过高，造成了火力发电厂的煤的消耗量的增加。由此可见，降低锅炉的排烟温度，可以大幅度的节约煤耗，节省能源。 2 低压省煤器系统概述及在热系统中的连接方式 2．1 低压省煤器系统概述 低压省煤器安装于锅炉尾部，结构与一般省煤器相仿，汽水侧连接于汽轮机回热系统的低压部分，部分或全部引出凝结水，利用锅炉尾部热量加热凝结水，同时降低排烟温度。低压省煤器的投入，可代替部分加热器的作用，排挤部分汽轮机的回热抽气，在汽轮机进汽量不变的情况下，该排挤抽汽将从抽汽口返回汽轮机继续膨胀作功，在锅炉燃料消耗量不变的情况下，可以多获得电功，提高装置效率。 2.2 低压省煤器连接方式及选择 低压省煤器在系统中的连接方式分为串联和并联两种连接方式，分别如图2.1和图2.2所示。 图2.1 低压省煤器的串联连接方式 图2.2低压省煤器的并联方式 串联方式的优点在于低压省煤器的流量最大，锅炉排烟冷却程度和热负荷较大，排烟余热利用程度大，但串联方式会造成凝结水系统阻力增大，对凝结水泵出力影响很大，甚至需要更换原凝结水泵。同时，由于串联方式无法改变省煤器的过水流量，在低负荷时有可能会造成排烟温度过低，从而影响低压省煤器后烟气处理装置的运行效果或造成低温腐蚀。 对于并联方式，由于低压省煤器绕过了一两个加热器，所减少的水阻力会补偿部分或者全部低压省煤器系统增加的阻力，减少了对凝结水泵出力的影响，降低了老厂系统改造的难度。同时，低压省煤器与并联加热器之间可以实现水流的灵活分配，即可以根据机组负荷需要进行低压省煤器的投退操作及热负荷调整，有利于机组经济性的更好实现。 因此，并联方式在实际系统的改造中的可行性更高，本文针对并联方式进行了详细的分析。 3 等效焓降法与省煤器热力分析 3.1 等效焓降法 等效热降法是基于热力学的热功转换原理，考虑到设备质量、热力系统结构和参数的特点，经过严密地理论推演，导出热力分析参量Hj及ηj等，用以研究热工转换及能量利用程度的一种方法。等效热降法的核心是机组回热系统中各级加热器的等效热降Hj和抽气效率ηj。Hj计算公式的规律是，从排挤1kg抽汽的焓降(hj-hn)中减去某些固定的成分，可以归纳为下列通式： [kJ/kg] (3-01) 式中，Ar---取疏水放热γr或凝结水焓升Гr，视加热器形式而定；，r---加热器j后更低压力抽汽口脚码；qr---抽汽在加热器中的放热；Hr---各加热器等效焓降；hj---抽汽焓，hn---排汽焓。 据此式可推导出新汽等效焓降通式： (3-02) h0—新汽焓；ΣΠ--轴封漏汽及利用，加热器散热，抽气器耗汽和泵功耗能等辅助成分的作功损失的总和。 则实际循环效率ηi可以按新蒸汽的等效热降H与加入热量Q求得，即： (3-03) 3.2 低压省煤器的热力分析 如图2.2所示，低压省煤器的并联系统既可以绕过一个低压加热器Nox，也可以绕过多个低加Nox--Nom-1回到汽轮机低压加热器系统。流经低压省煤器的凝结水流量为Dd,这个水流量相对于一千克新蒸汽的份额为 (其中D0为新蒸汽的流量)。该份额的水在低压省煤器中吸收热量Qd，焓值从上升到。 根据等效焓降的基本法则，具有份额为αd的水从加热器Nox-1的出口引出低压加热器的热系统，其损失做功为 ，在低压省煤器中吸收热量后的热水从Nom-1低压加热器的出口进入热系统，其做功为低压省煤器绕过低压加热器而使整个系统获得的做功收益是上述两项的代数和，整理得：