低压省煤器在火电厂热系统中的应用及其节能分析
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省煤 器 节 能 效用 的最 大 的 两点 疑 问 。 从理 论 上 来 说 , 增设
图 1 氐压 省 煤 器 串联 接 入 系 统 1
将省煤器串联接入系统 的优点是流经低压省煤 器时 的水量最大 , 在低压省煤器的换热面积一定时 , 烟气的冷
低压省煤器后 , 的确会有大量的烟气余热进入 回热系统 , 但是这是在没有增加系统燃料的前提下 ,通过余热吸收 再利用 获得 的额外热功 ,这部分额外热功远大于因减少 抽汽和汽轮机真空微降所引起的热功损失 ,机组的整体 经济性毫无疑 问是能够获得提高的。烟气温度降低 以后
及 其 节能分 析
马晓辉
( 福建龙净环保股份有限公 司 , 福建 龙岩 3 40 60 )
摘 要 : 烟 热损 失是 目前 火电厂 燃 煤锅 炉 热损 失 中最重 要 的一 项 , 充 分利 用排 烟 余热 , 高锅 炉热 效率 , 排 为 提 实现
火 电厂 的 节能 运行 , 些 电厂在 热 系统 中增 设 了低 压 省 煤 器 , 方 法采 用 热 交换 的方 式 实现 了排 烟 余 热的 梯级 利 一 该 用 , 能 效果 显著 , 节 已被 国 内外许 多 电厂所 证 明 , 成 为 未来 火电厂 燃煤 机 组节 能 降耗 的一 个重要 措 施 。 将
低压省煤器应用在火 电厂热系统 中, 通过 汽机冷 凝
3 低 压 省 煤器 的工 程 应 用
水与热烟气在换热器中的热交换 ,实现了锅炉排烟余 热 的梯级利用 , 降低 了排烟 温度 , 减少 了排烟热损失 ; 并且 通过对系统本身运行状况 的改变 ,降低 了系统本身的能 耗, 同时增加 了发 电量 , 节能效果显著 。 通过低压省煤器 的应用降低 了国 内部分电厂 的煤耗 ,提高 了电厂的经济 效益 , 特别是在资源 E益短缺 , l 电厂燃煤越来越无法保证 的情况下 , 将会被越来越多的被 电厂所采用。
同步降低 了进入锅炉除尘系统 的引风机风量 ,同时使克 服系统阻力所需的风机能耗进一步降低 ,也在一定程度 上实现了节能的作用。
2 系统的联结方式及热力分析
由于电厂的热力系统具有 多级 回热抽汽 ,因此排烟 余热可以实现单级或多级利用 ,要实现不同方式 的余热 利用 , 只需 改 变低 压省 煤 器 与 热力 系统 的联 结 方 式 即可 。
第3 l卷第 l 期 1
V 1 No 1 0. 31 .1
企 业 技 术 开 发
T C E HNOL OGI CAL DE L ME NT RP S VE OP NT OF E E RI E
21 0 2年 4月
Apr2 2 .01
低 压省 煤器 在火 电厂 热 系统 中的应 用
果显著。 云南某电厂 10t 煤粉炉投运初期 ,设备运行状况 3 h /
良好 , 可以满足经济运行的需要 。 但是随着机组运行时间 的增长 , 设备存在的一系列 问题逐渐暴露且 E益严重 , l 系 煤器 的给水跨过若 干级 回热加热器 ,低压省煤器及其连 统 的排烟温度越来越高 , 际平均排烟温度高达 11 , 实 8℃ 接管道 的流阻可以利用级 间压降来克服 ,不必重新增设 排 烟 热 损 失 高达 8 % , . 已经 严 重 影 响到 了机 组 的 运 行 经 5 水泵 ,在实现了排烟余热的梯级利用 的同时提高 了运行 济性 。 了降低系统排 烟损失 , 为 有效地利用排烟余热 , 提 经济性 ,该结构在 电厂旧机组的增效改造应用 中具有较 高机组热效率 , 通过进行论证 , 在锅炉空气预热器后部的 高的可行性及经济性 。并且该系统本身就是一个独立的 竖井直烟道 中增设了低压省煤器。 测试结果及计算表明 , 旁路装置 , 能够很方便 的进行启停 和维护 。 但是该结构的 低压省煤器使排烟温度 比原来降低约 2 ℃, 5 锅炉热效 率 分流量小于全流量 , 出口水温 比较 高 , 与串联结构相 比传 提高 1 %~ %,基本达到了提高运行经济性的目的 , . 5 2 并 热 温差 较 小 , 需要 更 大 的换 热面 积 。 且经过一年半 的时间即可收 回低压省煤器 的投资 ,经济 省煤器吸收的热量在受汽化温度的限制 的同时也受 性 能 良好 。 到露点温度的限制 ,本 系统可 以利用热力 系统具有多个 不同水温可能的引出点 的特性 ,选择一个 略高 于烟气露 4 结 语
山东某 电厂两 台 10M 机组 ,其配套燃煤锅炉 由 0 W (]黄新 元. 口电厂 1号 炉低压 省煤 器优化 设 计『1 2 龙 J 锅炉 技 . 于地域限制而燃用高硫煤 ,并且锅炉尾部受热 面大量积 术 , 9,) 22 . 1 8( : — 5 9 32 灰 ,腐 蚀 、漏风严 重 ,由此导致 的锅 炉排 烟温度 高达 []李旭 , 3 黄冬梅 . 管式低 压省煤 器 的特点 与节能 效果『1 热 J 节 .
节 能效果 『. J 热力发 电,0 83 () 6 5 . ] 20 , 3: - 8 7 5
12 , 7 ℃ 大量的热量随高温烟气 流失 , 严重影 响到 了锅炉 能 ,0 3() 4 20, : . 23 的热效率和机组 的运行经济性。 为了降低 系统排烟温度 , []骨巍 . 电 厂 2号 炉低 压省 煤器 的优 化设计 【J 能技 4 威海 J节 . 经过一 系列的论证 , 在尾部加装 了低压省煤器 。 该项 目省 术,0 32 (1 9 2 . 20 ,11: — 1 1
低压省煤器 已经在 国内电厂很多机组上得 到了很好 参 考文 献 : 的应用 , 在投人该 系统后 , 排烟温度普遍得 到了降低 , 降 温 幅度达 2 c 0C~3 ℃ ,极大地提高 了锅炉 的热效率 , 0 降 []黄新元 , 1 孙奉 仲, 史月 涛. 电厂热 系统增设 低压省 煤器 的 火 低 了系统 的排 烟热 损 失 , 到 了节 能 的效 果 。 达
低压省煤器并联接入系统的优点在于这种结构中省
图 2 低 压 省 煤 器 并 联 接 入 系 统
点温度 的水温位置作 为低压省煤器的进水点 ,使低压省 煤器的金属温度永远 高于烟气的露点温度 ,来解决低压 省煤器装在锅炉烟道尾部容易露点腐蚀 的问题 。另外考 虑到机组工况 变化时 , 低压省煤器 的进水温度发生变化 , 低压省煤器设 置了多路进水可供切换 ,并且低压省煤 器 的水流量也设 置为可调 ,通过这两种方式来确保低压省 煤器进 口水温在工况变化时也高于烟气露点温度 。
热效率提高 了约 1 %, . 基本 达到 了降低排 烟温度 , 高 6 提 锅炉热效率和运行经济性的 目的。
某 电厂装有两 台国产 2 0M 的汽轮发 电机组 , 0 W 项 目设计 时已考虑到排 烟余热 的利用 , 装设 了低压省煤器 , 通过 对其运行参 数进 行整理 ,低 压省 煤器进 口烟温 为 16 5 ℃,出口烟温为 19(,省煤器 的换热作用使排烟温 2 ̄ 2 度平均降低 了约 2 ℃。 8 通过等效热降对其进行节能量分 析计算 , 现机组 的标准煤耗 减少 了 30 8 w , 发 . h 节能效 4
低 压 省 煤器 与 热 力 系统 的联 结 方式 有 串联 和并 联 两种 。 21 串联 结 构 .
低压省煤器串联接人系统的联结方式 如图 1 所示 ,
从 # i1低压加热器的出 口全部引出凝结水进入装在锅 ( ) 一 炉尾部 的低压省煤器 ,凝结水在低压省煤器 中通过热交
换吸收排烟余热进行升温后 , 再全部返 回 #低 压加热器
的入 口。 整个 系统 工 艺 流程 来 看 , 压省 煤 器 是 通 过 串 从 低
联方式联结在回热系统之间的整个热力 系统 的一个组成
部分。
1 低压省煤器的节能原理
对热力系统的改进是降低系统排烟温度及余热 回收
的最有效 的措施 ,低压省煤器的特点在于它直接连接在
回热加热 系统 中, 是汽轮机热力系统 的一部分 。 汽轮机低
作 者 简 介 : 晓辉 (94 ) 男 , 马 18 一 , 大学 本科 , 理 工程 师 , 要从 事 助 主
电袋 、 袋 除尘技ห้องสมุดไป่ตู้术 工作 。 布
却程度 以及低压省煤器 的热负荷均较大 ,余热利用程度 较高 , 经济性能较好 ; 而缺点是采用 串联结构 , 系统 凝结 水 的阻力增大 ,对 已运行投产的机组进行改造需要更换 扬程更高的凝结水泵 。
压 回热系统 中的凝结水进入低压省煤器 ,并且在换热器 中进行热交换 吸收锅炉高温排烟的热量后 ,再全部返 回
某级低压回热加热器的人 口, 从而提高了凝结水的温度 , 实现 了对锅炉排烟余热 的回收利用。 在一部分人看来 , 系统增设低压省煤器后 , 大量烟气 余热进入 回热系统 , 会排挤部分抽汽 , 导致整个系统的热 力循环效率降低 ; 同时 , 排挤的那部分抽汽可能会增加凝 汽器 的排气而使得 汽轮机的真空有所降低 ,这是对低压
关键词 : 低压省煤器; 烟余热; 排 热系统; 节能
中 图分 类 号 : M 2 . T 6 17 文 献 标识 码 : A 文 章 编 号 :0 6 8 3 (02 1— 10 0 10 — 9 7 2 1) 1 0 6 — 2
电厂燃煤锅炉运行情况 的相关调查表 明 ,目前国内 火电厂设计排烟温度一般在 10~10C 2 4 o左右 ,但是许 多 燃煤锅炉的平均排 烟温度在 10 5 ℃以上 ,有的甚 至高达 20 , 0 ℃ 远高于设计值 , 大量 的热量 随着高温排烟 而损失 掉, 降低 了锅炉的热效率 , 并且在一定程度上增加 了机组 的标准煤耗 , 影响了锅炉运行 的经济性 。 尽可能的 回收排烟余热是提高电厂锅炉热效率 的一 种最有效地途径 , 于一般的锅炉而言 , 对 主要有两种方法 来实现对余热的回收: 一是在系统中增设锅炉省煤器 , 通 过省 煤器 中循 环水与 高温烟气 的热交换来 吸收 烟气热 量, 降低排烟 温度 ; 二是加大空气预热器尺寸 , 通过增加 此处热交换的方式来提高助燃空气的温度 ,从而降低系 统 的排烟温度 , 完成排烟余热 的回收。 靠显著加大空气预 热器尺寸来降低 系统 的排烟温度 ,不仅受到锅炉布置空 间的限制 , 而且经济性较低 , 因此大多数机组采用第一种 方式来实现排烟余热的再次利用。
22 并联 结 构 . 低压省煤 器并联接入系统的联结方式如 图 2所示 。
低压省煤器从 # 低 压回热加热器出口引 出凝结水 , 3 在低
第 3 卷第 1 期 1 1
马晓辉 : 低压 省煤 器在火 电厂热系统 中的应 用及其节 能分析
设备启停均 比较方便 , 且可 以通过 调 压省煤器 中通过热交换吸收热量后进入除氧器 ,低压 省 煤器采用并联结构 , 煤器和 # 4回热加热器并联 。 并联 系统可 以跨越 一个或 多 节 , 灵活控制烟气侧热管金 属壁 的温度 , 测试结果表 明 , 加装低压省煤器 以后排烟温度 比原来 降低 了 2 ℃ , 炉 5 锅 个 回热加热器 , 实现排烟余热的梯级利用 。
图 1 氐压 省 煤 器 串联 接 入 系 统 1
将省煤器串联接入系统 的优点是流经低压省煤 器时 的水量最大 , 在低压省煤器的换热面积一定时 , 烟气的冷
低压省煤器后 , 的确会有大量的烟气余热进入 回热系统 , 但是这是在没有增加系统燃料的前提下 ,通过余热吸收 再利用 获得 的额外热功 ,这部分额外热功远大于因减少 抽汽和汽轮机真空微降所引起的热功损失 ,机组的整体 经济性毫无疑 问是能够获得提高的。烟气温度降低 以后
及 其 节能分 析
马晓辉
( 福建龙净环保股份有限公 司 , 福建 龙岩 3 40 60 )
摘 要 : 烟 热损 失是 目前 火电厂 燃 煤锅 炉 热损 失 中最重 要 的一 项 , 充 分利 用排 烟 余热 , 高锅 炉热 效率 , 排 为 提 实现
火 电厂 的 节能 运行 , 些 电厂在 热 系统 中增 设 了低 压 省 煤 器 , 方 法采 用 热 交换 的方 式 实现 了排 烟 余 热的 梯级 利 一 该 用 , 能 效果 显著 , 节 已被 国 内外许 多 电厂所 证 明 , 成 为 未来 火电厂 燃煤 机 组节 能 降耗 的一 个重要 措 施 。 将
低压省煤器应用在火 电厂热系统 中, 通过 汽机冷 凝
3 低 压 省 煤器 的工 程 应 用
水与热烟气在换热器中的热交换 ,实现了锅炉排烟余 热 的梯级利用 , 降低 了排烟 温度 , 减少 了排烟热损失 ; 并且 通过对系统本身运行状况 的改变 ,降低 了系统本身的能 耗, 同时增加 了发 电量 , 节能效果显著 。 通过低压省煤器 的应用降低 了国 内部分电厂 的煤耗 ,提高 了电厂的经济 效益 , 特别是在资源 E益短缺 , l 电厂燃煤越来越无法保证 的情况下 , 将会被越来越多的被 电厂所采用。
同步降低 了进入锅炉除尘系统 的引风机风量 ,同时使克 服系统阻力所需的风机能耗进一步降低 ,也在一定程度 上实现了节能的作用。
2 系统的联结方式及热力分析
由于电厂的热力系统具有 多级 回热抽汽 ,因此排烟 余热可以实现单级或多级利用 ,要实现不同方式 的余热 利用 , 只需 改 变低 压省 煤 器 与 热力 系统 的联 结 方 式 即可 。
第3 l卷第 l 期 1
V 1 No 1 0. 31 .1
企 业 技 术 开 发
T C E HNOL OGI CAL DE L ME NT RP S VE OP NT OF E E RI E
21 0 2年 4月
Apr2 2 .01
低 压省 煤器 在火 电厂 热 系统 中的应 用
果显著。 云南某电厂 10t 煤粉炉投运初期 ,设备运行状况 3 h /
良好 , 可以满足经济运行的需要 。 但是随着机组运行时间 的增长 , 设备存在的一系列 问题逐渐暴露且 E益严重 , l 系 煤器 的给水跨过若 干级 回热加热器 ,低压省煤器及其连 统 的排烟温度越来越高 , 际平均排烟温度高达 11 , 实 8℃ 接管道 的流阻可以利用级 间压降来克服 ,不必重新增设 排 烟 热 损 失 高达 8 % , . 已经 严 重 影 响到 了机 组 的 运 行 经 5 水泵 ,在实现了排烟余热的梯级利用 的同时提高 了运行 济性 。 了降低系统排 烟损失 , 为 有效地利用排烟余热 , 提 经济性 ,该结构在 电厂旧机组的增效改造应用 中具有较 高机组热效率 , 通过进行论证 , 在锅炉空气预热器后部的 高的可行性及经济性 。并且该系统本身就是一个独立的 竖井直烟道 中增设了低压省煤器。 测试结果及计算表明 , 旁路装置 , 能够很方便 的进行启停 和维护 。 但是该结构的 低压省煤器使排烟温度 比原来降低约 2 ℃, 5 锅炉热效 率 分流量小于全流量 , 出口水温 比较 高 , 与串联结构相 比传 提高 1 %~ %,基本达到了提高运行经济性的目的 , . 5 2 并 热 温差 较 小 , 需要 更 大 的换 热面 积 。 且经过一年半 的时间即可收 回低压省煤器 的投资 ,经济 省煤器吸收的热量在受汽化温度的限制 的同时也受 性 能 良好 。 到露点温度的限制 ,本 系统可 以利用热力 系统具有多个 不同水温可能的引出点 的特性 ,选择一个 略高 于烟气露 4 结 语
山东某 电厂两 台 10M 机组 ,其配套燃煤锅炉 由 0 W (]黄新 元. 口电厂 1号 炉低压 省煤 器优化 设 计『1 2 龙 J 锅炉 技 . 于地域限制而燃用高硫煤 ,并且锅炉尾部受热 面大量积 术 , 9,) 22 . 1 8( : — 5 9 32 灰 ,腐 蚀 、漏风严 重 ,由此导致 的锅 炉排 烟温度 高达 []李旭 , 3 黄冬梅 . 管式低 压省煤 器 的特点 与节能 效果『1 热 J 节 .
节 能效果 『. J 热力发 电,0 83 () 6 5 . ] 20 , 3: - 8 7 5
12 , 7 ℃ 大量的热量随高温烟气 流失 , 严重影 响到 了锅炉 能 ,0 3() 4 20, : . 23 的热效率和机组 的运行经济性。 为了降低 系统排烟温度 , []骨巍 . 电 厂 2号 炉低 压省 煤器 的优 化设计 【J 能技 4 威海 J节 . 经过一 系列的论证 , 在尾部加装 了低压省煤器 。 该项 目省 术,0 32 (1 9 2 . 20 ,11: — 1 1
低压省煤器 已经在 国内电厂很多机组上得 到了很好 参 考文 献 : 的应用 , 在投人该 系统后 , 排烟温度普遍得 到了降低 , 降 温 幅度达 2 c 0C~3 ℃ ,极大地提高 了锅炉 的热效率 , 0 降 []黄新元 , 1 孙奉 仲, 史月 涛. 电厂热 系统增设 低压省 煤器 的 火 低 了系统 的排 烟热 损 失 , 到 了节 能 的效 果 。 达
低压省煤器并联接入系统的优点在于这种结构中省
图 2 低 压 省 煤 器 并 联 接 入 系 统
点温度 的水温位置作 为低压省煤器的进水点 ,使低压省 煤器的金属温度永远 高于烟气的露点温度 ,来解决低压 省煤器装在锅炉烟道尾部容易露点腐蚀 的问题 。另外考 虑到机组工况 变化时 , 低压省煤器 的进水温度发生变化 , 低压省煤器设 置了多路进水可供切换 ,并且低压省煤 器 的水流量也设 置为可调 ,通过这两种方式来确保低压省 煤器进 口水温在工况变化时也高于烟气露点温度 。
热效率提高 了约 1 %, . 基本 达到 了降低排 烟温度 , 高 6 提 锅炉热效率和运行经济性的 目的。
某 电厂装有两 台国产 2 0M 的汽轮发 电机组 , 0 W 项 目设计 时已考虑到排 烟余热 的利用 , 装设 了低压省煤器 , 通过 对其运行参 数进 行整理 ,低 压省 煤器进 口烟温 为 16 5 ℃,出口烟温为 19(,省煤器 的换热作用使排烟温 2 ̄ 2 度平均降低 了约 2 ℃。 8 通过等效热降对其进行节能量分 析计算 , 现机组 的标准煤耗 减少 了 30 8 w , 发 . h 节能效 4
低 压 省 煤器 与 热 力 系统 的联 结 方式 有 串联 和并 联 两种 。 21 串联 结 构 .
低压省煤器串联接人系统的联结方式 如图 1 所示 ,
从 # i1低压加热器的出 口全部引出凝结水进入装在锅 ( ) 一 炉尾部 的低压省煤器 ,凝结水在低压省煤器 中通过热交
换吸收排烟余热进行升温后 , 再全部返 回 #低 压加热器
的入 口。 整个 系统 工 艺 流程 来 看 , 压省 煤 器 是 通 过 串 从 低
联方式联结在回热系统之间的整个热力 系统 的一个组成
部分。
1 低压省煤器的节能原理
对热力系统的改进是降低系统排烟温度及余热 回收
的最有效 的措施 ,低压省煤器的特点在于它直接连接在
回热加热 系统 中, 是汽轮机热力系统 的一部分 。 汽轮机低
作 者 简 介 : 晓辉 (94 ) 男 , 马 18 一 , 大学 本科 , 理 工程 师 , 要从 事 助 主
电袋 、 袋 除尘技ห้องสมุดไป่ตู้术 工作 。 布
却程度 以及低压省煤器 的热负荷均较大 ,余热利用程度 较高 , 经济性能较好 ; 而缺点是采用 串联结构 , 系统 凝结 水 的阻力增大 ,对 已运行投产的机组进行改造需要更换 扬程更高的凝结水泵 。
压 回热系统 中的凝结水进入低压省煤器 ,并且在换热器 中进行热交换 吸收锅炉高温排烟的热量后 ,再全部返 回
某级低压回热加热器的人 口, 从而提高了凝结水的温度 , 实现 了对锅炉排烟余热 的回收利用。 在一部分人看来 , 系统增设低压省煤器后 , 大量烟气 余热进入 回热系统 , 会排挤部分抽汽 , 导致整个系统的热 力循环效率降低 ; 同时 , 排挤的那部分抽汽可能会增加凝 汽器 的排气而使得 汽轮机的真空有所降低 ,这是对低压
关键词 : 低压省煤器; 烟余热; 排 热系统; 节能
中 图分 类 号 : M 2 . T 6 17 文 献 标识 码 : A 文 章 编 号 :0 6 8 3 (02 1— 10 0 10 — 9 7 2 1) 1 0 6 — 2
电厂燃煤锅炉运行情况 的相关调查表 明 ,目前国内 火电厂设计排烟温度一般在 10~10C 2 4 o左右 ,但是许 多 燃煤锅炉的平均排 烟温度在 10 5 ℃以上 ,有的甚 至高达 20 , 0 ℃ 远高于设计值 , 大量 的热量 随着高温排烟 而损失 掉, 降低 了锅炉的热效率 , 并且在一定程度上增加 了机组 的标准煤耗 , 影响了锅炉运行 的经济性 。 尽可能的 回收排烟余热是提高电厂锅炉热效率 的一 种最有效地途径 , 于一般的锅炉而言 , 对 主要有两种方法 来实现对余热的回收: 一是在系统中增设锅炉省煤器 , 通 过省 煤器 中循 环水与 高温烟气 的热交换来 吸收 烟气热 量, 降低排烟 温度 ; 二是加大空气预热器尺寸 , 通过增加 此处热交换的方式来提高助燃空气的温度 ,从而降低系 统 的排烟温度 , 完成排烟余热 的回收。 靠显著加大空气预 热器尺寸来降低 系统 的排烟温度 ,不仅受到锅炉布置空 间的限制 , 而且经济性较低 , 因此大多数机组采用第一种 方式来实现排烟余热的再次利用。
22 并联 结 构 . 低压省煤 器并联接入系统的联结方式如 图 2所示 。
低压省煤器从 # 低 压回热加热器出口引 出凝结水 , 3 在低
第 3 卷第 1 期 1 1
马晓辉 : 低压 省煤 器在火 电厂热系统 中的应 用及其节 能分析
设备启停均 比较方便 , 且可 以通过 调 压省煤器 中通过热交换吸收热量后进入除氧器 ,低压 省 煤器采用并联结构 , 煤器和 # 4回热加热器并联 。 并联 系统可 以跨越 一个或 多 节 , 灵活控制烟气侧热管金 属壁 的温度 , 测试结果表 明 , 加装低压省煤器 以后排烟温度 比原来 降低 了 2 ℃ , 炉 5 锅 个 回热加热器 , 实现排烟余热的梯级利用 。