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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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