煙氣余熱深度梯級利用方案分析

王華利

摘? ?要：為實現(xiàn)機組節(jié)能減排，本次研究依托實際工程，根據(jù)煤質(zhì)、煙氣條件、熱力系統(tǒng)特點等提出了適用于工程設(shè)計的煙氣余熱梯級利用方法，加裝二級低溫省煤器、空預器旁路，利用高效熱一次風調(diào)溫來達到余熱利用的目的。通過綜合技術(shù)指標、排放指標及經(jīng)濟指標比較，結(jié)合電廠打造標桿電廠的目標，對于依托工程，該方案具有明顯的節(jié)能減排效果，每年減少3.4萬t的CO2排放，節(jié)約用水22萬t，機組標準煤耗降低為2.7g/kWh，設(shè)備投資回收年限約8.4年。

關(guān)鍵詞：煙氣? 余熱利用? 經(jīng)濟性

1? 工程依托

本次研究依托工程為2×1000MW超超臨界濕法脫硫機組，該機組設(shè)計煤質(zhì)為神府東勝煤，采用平衡通風方式的煙風系統(tǒng)，機組運行過程中排煙量較大，煙氣余熱具有很大的回收價值。

2? 煙氣余熱梯級利用方案

2.1 煙氣系統(tǒng)方案

煙氣系統(tǒng)有如下幾部分組成。

（1）在空預器的主煙道上設(shè)置旁通煙道，用于加熱給水和加熱凝結(jié)水，因此在旁通煙道上設(shè)置旁路一級高溫加熱器和旁路二級低溫加熱器兩級低溫省煤器。

（2）兩級低溫省煤器位于除塵器前方以及引風機后方，一方面用于鍋爐煙氣余熱的回收，另一方面可以保證空預器后煙氣的煙溫符合低溫除塵器的要求。

（3）兩級低溫省煤器不僅需要回收鍋爐排煙余熱同時還需要加熱進入空預器的冷空氣，因此在空預器前方加裝水暖式暖風器。

（4）在水暖式暖風器和低溫省煤器兩者之間加裝一級凝結(jié)水加熱器。

（5）熱一次風調(diào)溫裝置設(shè)置在磨煤機的入口處，一次風全部進入空預器進行熱交換。

2.2 熱力系統(tǒng)方案

在測算機組的實際煙氣煙溫后，根據(jù)汽輪機廠家提供的機組熱平衡指標以及相關(guān)資料，煙氣余熱利用熱力系統(tǒng)方案如下設(shè)計。

空預器旁路一級高溫加熱器與所有高壓加熱器及蒸汽冷卻器并聯(lián)，一部分通過給水泵輸入一級高溫加熱器進行熱交換，隨后進入蒸汽冷卻器出口高壓給水母管，最后和蒸汽冷卻器出來的高壓給水進行匯流進入省煤器。

高效熱一次風調(diào)溫裝置與2號、3號、4號高壓加熱器并聯(lián)，用于加熱另一部分高壓給水，該部分高壓給水經(jīng)過熱一次風調(diào)溫裝置換熱，接入2號高加出口，與2號高加出來的高壓給水匯流進入1號高壓加熱器。

空預器旁路二級低溫加熱器與6號、7號、8號低壓加熱器并聯(lián)，用于加熱凝結(jié)水，一部分凝結(jié)水通過8號低加入口，進入二級低溫加熱器換熱，隨后進入6號低加出口，與6號低加出來的凝結(jié)水匯流進入除氧器。

一級低溫省煤器出口的凝結(jié)水加熱器與8號低壓加熱器并聯(lián)，用于加入另一部分凝結(jié)水，該部分凝結(jié)水通過8號低加入口接出后，進入凝結(jié)水加熱器進行換熱，隨后進入8號低加出口與8號低加出來的凝結(jié)水匯流后進入7號低壓加熱器。

2.3 主要指標

主要指標如表1所示。

3? 經(jīng)濟性分析

采用該煙氣余熱利用系統(tǒng)，與機組原脫硫系統(tǒng)相比，節(jié)約的水費約為74萬元/年。除塵器、脫硫設(shè)施及引風機合計減少廠用電功率約800kW，年減少耗電量約4000000 kWh，本工程成本電價取230元/MWh，則可年減少廠用電費約92萬元。每年減少3.4萬t的CO2排放，節(jié)約用水22萬t，機組標準煤耗降低為2.7g/kWh，設(shè)備投資回收年限約8.4年。

4? 結(jié)語

對于新建電廠可在簽訂主機前，依據(jù)此方法進行經(jīng)濟性比較，推薦合理的煙氣余熱深度梯級利用。對于已投運電廠，可在落實有改造空間的前提下，依據(jù)此方法進行經(jīng)濟性比較，推薦合理的煙氣余熱深度梯級利用。通過煙氣余熱深度梯級利用方案，一方面可以降低電廠的發(fā)電成本，另一方面還能夠減少能源的消耗，有利于環(huán)境的保護。

參考文獻

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