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摘要:为了使得火电厂预热器旁路余热利用系统的经济性更佳,本文着重将空气预热器旁路的机组作为基础,从而提出了可以更好检测锅炉效率的方法,并基于评价经济性的相关理论,对空气预热器旁路余热利用系统在运行的过程中,对锅炉效率以及厂用电率产生的作用进行研究。结果表明,在满负荷工作的情况下,火电厂空气预热器旁路烟气余热利用系统可以更好地降低供电煤耗,当工作负荷较低以及环境温度比较低的季节中,火电厂的经济性会受到非常大的影响。
关键词:火电厂;空气预热器旁路;经济性评价
1引言
对于火电厂而言,为了能够得到更好的节能效果,特此添加了锅炉空气预热器旁路烟道,除此之外,还会使用汽轮机低压凝结水对空气预热器冷风进行加热处理,为了能够更好地评价火电厂空气预热器旁路余热利用系统的经济性,本文特此分析通过改造烟气余热利用系统后,对锅炉效率以及汽机热耗等指标产生的关键作用,确定了一套比较合适的经济性评价方案。
2改造烟气余热利用系统
火电厂使用的是亚临界空冷燃煤发电机组,同时,再使用北京巴布科克公司所制造的锅炉进行制造。每一台锅炉中都会有两台可以调节的轴流引风机、两台可以调节的送风机以及两台可以调节的一次风机等。
烟气余热利用系统的转化主要有两个过程,首先安装锅炉空气预热器旁路通道,然后安装高压烟水换热器和低压烟水换热器,相关参数如表1所示。
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当加热汽轮机低压凝结水之后,可以使得其能够进到空气预热器中。7号低压加热器出口会流出较多凝结水,而且凝结水会返回到凝结水泵的出口处,并通过凝结水所处的管路以及升压泵等情况,从而会构成一个空气加热系统。
3改造烟气余热利用系统对运行机组经济性影响分析结果
3.1改造烟气余热利用系统对锅炉效率产生的影响分析
在计算常规煤粉电站锅炉效率时,《电站锅炉性能试验规程》中规定了划分热平衡系统边界的相关原则,通常情况下,在空气预热器冷风入口处设定锅炉风烟系统的进口边界,在空气预热器烟气出口处设定出口边界。在对烟气余热利用系统进行改造的时候,将一次风暖风器设置在空气预热器的一次风道上,同理,将二次风暖风器设置在空气预热器的二次风道上。但是,由于空气预热器旁路中所产生的加热凝结水的烟气热量,缺乏加热锅炉热平衡系统内的冷风介质,从而会产生一定的热损失,在对热损失进行计算时,可以使用以下计算公式:
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其中,qpl是指空气预热器旁路所产生的热损失,Qnet,ar则是指燃料燃烧的过程中所产生的热量;Qpl则是指空气预热器旁路损失的热量。
3.2改造烟气余热利用系统对锅炉效率产生的影响分析
空气预热器旁路余热利用系统通过利用预热器旁路所产生的烟气热量从而对凝结水进行加热处理,这使得汽轮机的热耗大大减少,暖风器余热利用系统对空气预热器中的冷空气进行加热,使得汽轮机的热耗得到增加。
4改造烟气余热利用系统对运行机组经济性评价分析
4.1试验工况以及项目
在对烟气余热利用系统经济性的工况进行评价的时候,将THA额定工况作为评价工具,并将基准工况定为是烟气余热利用系统退出时的状态,并保持空气预热器旁路烟气通道进出口的挡板处于一种关闭状态,并时刻调整凝结水的温度以及给水流量等,从而使得其能够与设计参数更为接近。
4.2试验结果以及分析
通过表2中的数据可以看到,投入烟气余热利用系统之前以及之后机组负荷、主汽流量等值都极其接近,这与对比试验的相关条件比较吻合。同时,由于投入了暖风,从而使得空气预热器入口处空气温度不断升高,但是当投入了空气预热器旁路系统之后,有一部分烟气流到了其他旁路,从而干扰是的加热一次风以及加热二次风的烟气得到了减少,这就会使得空气预热器出口处的温度得到了降低,同时,排烟处的温度也相应地降低,由于投入了空气预热器旁路,从而使得烟气侧的阻力值得到了降低。
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结论
对火电厂空气预热器旁路烟气余热利用系统改造的经济分析表明,采用空气预热器旁路的机组在计算锅炉效率时必须考虑空气预热器旁路的热损失,同时,还必须考虑机组负荷和外部环境因素的影响。在低负荷和低环境温度的冬季工况下,经济性显著降低,但进入空气预热器旁路可以减少机组的用水量。
参考文献
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