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大容量燃褐煤锅炉的烟气余热利用分析

  2015-12-15        

若对大容量火力发电厂660MW级燃煤锅炉增设烟气余热换热器回收烟气余热,,, ,,, ,提高机组的热经济性和增加的投资,,, ,,, ,需要在引风机出口汇合烟道前装设烟气余热换热器,,, ,,, ,回收的热量加热凝结水,,, ,,, ,进入回热系统,,, ,,, ,可提高全厂热效率0.16%,,, ,,, ,机组发电标煤耗率降低1.0g/kWh,,, ,,, ,实现节能减排的目的。。。 。 。

大部分燃用褐煤的机组将烟气余热换热器布置在吸收塔入口,,, ,,, ,烟气余热换热器将烟气温度从约160℃降低到约100℃后进入吸收塔,,, ,,, ,烟气用来加热凝结水。。。 。 。烟气余热换热器实际上起到管式GGH加热器中烟气冷却作用。。。 。 。烟气经过除尘器后,,, ,,, ,烟气含尘浓度已经小于30mg/Nm3,,, ,,, ,烟气余热换热器处于低尘区工作,,, ,,, ,因此,,, ,,, ,飞灰对管壁的磨损程度已大大减轻。。。 。 。由于烟气中的碱性颗粒几乎被除尘器捕捉,,, ,,, ,烟气余热换热器出口的烟气带有酸腐蚀性。。。 。 。但是由于其布置位置在除尘器及引风机之后,,, ,,, ,烟气不会对这些设备造成腐蚀。。。 。 。由于吸收塔内本来就是酸性环境,,, ,,, ,烟气离开吸收塔时温度约为46℃,,, ,,, ,脱硫区域已进行了防腐处理。。。 。 。因此,,, ,,, ,该布置方案腐蚀较少,,, ,,, ,通常采用该种烟气余热换热器布置方案。。。 。 。

汽轮机回热加热系统拟采用烟气余热换热器和低加并联的方案。。。 。 。根据汽轮机厂提供的660MW(THA)工况下的热平衡图,,, ,,, ,7号低加出口凝结水温度为100℃,,, ,,, ,6号低加出口凝结水温度为121.9℃,,, ,,, ,烟气余热换热器出口的烟气温度约100℃和7号低加出口凝结水温度相近,,, ,,, ,因此,,, ,,, ,本方案将经烟气余热换热器后的凝结水接至7号低加出口凝结水管道。。。 。 。?????悸堑窖唐嗳然蝗绕鞯幕蝗刃始氨芸植牡拿舾懈辞,, ,,, ,系统设置调节旁路,,, ,,, ,保证烟气余热换热器的进水温度不小于60℃。。。 。 。凝结水侧设置两台增压泵,,, ,,, ,一运一备,,, ,,, ,变频控制。。。 。 。

1、热平衡计算

(1) 烟气余热换热器换热计算

660MW机组在THA 况下,,, ,,, ,根据锅炉厂资料,,, ,,, ,锅炉空预器出口烟温(修正后)为125℃,,, ,,, ,,,, ,,, ,考虑引风机温升,,, ,,, ,引风机出口烟气温度约为126.9℃。。。 。 。轴封加热器出口约278.6t/h,,, ,,, ,33.6℃凝结水进入烟气余热换热器加热后温度提升为100℃后,,, ,,, ,进入7号低加出口的凝结水管道。。。 。 。

(2) 机组热平衡计算

同时由于换热器烟气阻力增加,,, ,,, ,引起引风机轴功率增加,,, ,,, ,以及增加凝结水烟气余热利用装置水泵耗功。。。 。 。同时由于278.6 t/h凝结水经烟气余热换热器换热,,, ,,, ,减少了7段和8段抽汽量,,, ,,, ,在机组额定功率不变的情况下,,, ,,, ,减少了机组的进汽量,,, ,,, ,机组热效率提高0.16%,,, ,,, ,发电标煤耗率降低1.0 g/kWh。。。 。 。

机组尾部烟道安装烟气换热器后,,, ,,, ,会增加烟气阻力和工质阻力,,, ,,, ,相应地会增加引风机和水泵的功耗。。。 。 。采用定功率法,,, ,,, ,经计算主蒸汽量降低7.36t/h,,, ,,, ,相应辅机功率下降约160 kW,,, ,,, ,扣除该部分后总能耗增加值为341 kW,,, ,,, ,扣除辅机耗功后节省标煤量为0.84 g/kWh。。。 。 。

2、技术经济性分析

(1) 热经济性分析

根据热平衡和热经济性计算结果,,, ,,, ,由于换热器烟气阻力增加,,, ,,, ,引风机轴功率增加,,, ,,, ,凝结水侧增加水泵耗功。。。 。 。同时由于278.6t/h的凝结水经烟气余热换热器换热,,, ,,, ,减少了7段和8段抽汽量。。。 。 。综合计算,,, ,,, ,机组热效率提高0.16%,,, ,,, ,发电标煤耗率降低1.0g/kWh。。。 。 。由于设置了旁路系统,,, ,,, ,机组需增加两台增加泵,,, ,,, ,一运一备,,, ,,, ,每台泵功率约36kW。。。 。 。

另外,,, ,,, ,由于烟气余热换热器后烟气温度降低,,, ,,, ,脱硫塔内喷水减温用水量减少。。。 。 。加装烟气余热换热器前,,, ,,, ,脱硫系统工业水耗量约110t/h,,, ,,, ,加装烟气余热换热器后工业水耗量约为80t/h,,, ,,, ,节约水量约30t/h。。。 。 。

(2)系统投资

根据660MW机组工程的设计参数,,, ,,, ,经与厂家初步沟通,,, ,,, ,整个烟气余热换热器系统包含设备及管道等在内,,, ,,, ,每台机组增加费用约1050万元。。。 。 。

(3) 经济性分析结果

标煤价按750元/t,,, ,,, ,水费1.5元/t,,, ,,, ,机组年利用小时数5500h,,, ,,, ,全年发电量不变。。。 。 ;; ;;;;;;椴捎醚唐嗳然蝗绕骱螅,, ,,, ,由于机组发电标煤耗率降低1.0g/kWh,,, ,,, ,扣除辅机耗功后节省标煤量为0.84 g/kWh,,, ,,, ,机组全年节约燃煤采购成本约228.7万元,,, ,,, ,即:

660MW×0.84g/kWh×5500h×750元/t=228.7万元。。。 。 。

机组工业水用量减少30t/h,,, ,,, ,全年节约水费用约24.75万元,,, ,,, ,即:30 t/h×5500h×1.5元/t=24.75万元。。。 。 。

根据与厂家沟通的结果,,, ,,, ,由于设备寿命约为55000h,,, ,,, ,设备到期后需有60%的设备更换量,,, ,,, ,因此设备年检修维护费用约为51万元。。。 。 。

综合以上数据计算,,, ,,, ,投资回收期约为6.9年。。。 。 。

综上所述,,, ,,, ,采用烟气余热加热凝结水,,, ,,, ,能回收烟气的余热,,, ,,, ,提高机组效率,,, ,,, ,实现节能减排的目的。。。 。 。如果装设烟气余热换热器可提高全厂热效率0.16%,,, ,,, ,每台机组增加投资约1050万元,,, ,,, ,全年节省运行费用202.45万元,,, ,,, ,投资回收期约为6.9年。。。 。 。随着机组运行后锅炉排烟温度的升高,,, ,,, ,机组节省的年运行费用将大大增加,,, ,,, ,投资回收年限降低。。。 。 。

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