煙氣余熱深度梯級利用方案分析

王華利

摘? ?要：為實(shí)現(xiàn)機(jī)組節(jié)能減排，本次研究依托實(shí)際工程，根據(jù)煤質(zhì)、煙氣條件、熱力系統(tǒng)特點(diǎn)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(yù)器旁路，利用高效熱一次風(fēng)調(diào)溫來達(dá)到余熱利用的目的。通過綜合技術(shù)指標(biāo)、排放指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較，結(jié)合電廠打造標(biāo)桿電廠的目標(biāo)，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(jī)組標(biāo)準(zhǔn)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(jì)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(jī)組，該機(jī)組設(shè)計煤質(zhì)為神府東勝煤，采用平衡通風(fēng)方式的煙風(fēng)系統(tǒng)，機(jī)組運(yùn)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(yù)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(fēng)機(jī)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(yù)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(jìn)入空預(yù)器的冷空氣，因此在空預(yù)器前方加裝水暖式暖風(fēng)器。

（4）在水暖式暖風(fēng)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(fēng)調(diào)溫裝置設(shè)置在磨煤機(jī)的入口處，一次風(fēng)全部進(jìn)入空預(yù)器進(jìn)行熱交換。

2.2 熱力系統(tǒng)方案

在測算機(jī)組的實(shí)際煙氣煙溫后，根據(jù)汽輪機(jī)廠家提供的機(jī)組熱平衡指標(biāo)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(yù)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(jìn)行熱交換，隨后進(jìn)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(jìn)行匯流進(jìn)入省煤器。

高效熱一次風(fēng)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(fēng)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(jìn)入1號高壓加熱器。

空預(yù)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(jìn)入二級低溫加熱器換熱，隨后進(jìn)入6號低加出口，與6號低加出來的凝結(jié)水匯流進(jìn)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(jìn)入凝結(jié)水加熱器進(jìn)行換熱，隨后進(jìn)入8號低加出口與8號低加出來的凝結(jié)水匯流后進(jìn)入7號低壓加熱器。

2.3 主要指標(biāo)

主要指標(biāo)如表1所示。

3? 經(jīng)濟(jì)性分析

采用該煙氣余熱利用系統(tǒng)，與機(jī)組原脫硫系統(tǒng)相比，節(jié)約的水費(fèi)約為74萬元/年。除塵器、脫硫設(shè)施及引風(fēng)機(jī)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(fèi)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(jī)組標(biāo)準(zhǔn)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(jī)前，依據(jù)此方法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，推薦合理的煙氣余熱深度梯級利用。對于已投運(yùn)電廠，可在落實(shí)有改造空間的前提下，依據(jù)此方法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)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(hù)。

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