排煙熱損失是鍋爐各項熱損失中最大的一項,約占鍋爐總熱損失的70%~80%,且隨著排煙溫度的不斷升高,排煙熱損失會進一步增加。一般而言,排煙溫度每升高10 ℃,排煙熱損失增加0.6%~0.8%。從能源利用角度而言,這部分余熱是潛力很大的能量資源。
問題提出:影響鍋爐排煙溫度的因素主要有煤質(zhì)、送風機入口風溫、爐內(nèi)燃燒工況、受熱面積灰、氧量、給水溫度、鍋爐本體和給料系統(tǒng)漏風等。正常運行中,除了定期吹灰外,電廠運行人員對排煙溫度的調(diào)節(jié)手段極其有限。國內(nèi)火力發(fā)電廠鍋爐排煙溫度一般在130~150 ℃,甚至更高。因此,合理利用這部分鍋爐煙氣余熱,以提高機組效率,降低煤耗,是電廠節(jié)能技改的重要措施之一。
推薦方法:推薦從汽輪機低壓回熱系統(tǒng)凝結(jié)水管路上引出部分凝結(jié)水送入鍋爐尾部煙道加裝的氣-水換熱器,凝結(jié)水吸收鍋爐排煙熱量,溫度升高后再返回低壓回熱系統(tǒng)。鍋爐排煙余熱可利用于多個能級,代替部分低壓加熱器的作用,減少相應低壓加熱器的回熱抽汽,成為汽輪機熱力系統(tǒng)的一個組成部分,從而實現(xiàn)余熱的多能級梯度回收利用。同時,系統(tǒng)可以繞過部分低壓加熱器,由此減少的水阻可以補償系統(tǒng)本體及連接管道的流阻,不必增設水泵,提高了運行的經(jīng)濟性和可靠性。
應用實例:以某300 MW機組為例,鍋爐煙氣和凝結(jié)水之間采用間接換熱方式,系統(tǒng)流程如圖1所示。氣-水換熱器布置在空氣預熱器出口,閉式循環(huán)水在氣-水換熱器內(nèi)和鍋爐煙氣進行熱交換,吸收煙氣余熱后在水-水換熱器內(nèi)再和凝結(jié)水進行熱交換,凝結(jié)水吸收熱量后,在5號低壓加熱器入口與主凝結(jié)水匯合,重新進入主凝結(jié)水管路。由于這部分凝結(jié)水是采用鍋爐煙氣余熱進行加熱的,所以6號、7號和8號段抽汽量會相應減少,各自返回汽輪機做功,從而使機組的發(fā)電功率增加,熱耗降低。
圖1 鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)流程
建議:鍋爐煙氣余熱用于加熱汽輪機低壓凝結(jié)水,且隨著回收的煙氣余熱量增加,節(jié)能效益越顯著。但在具體工程中,所回收的煙氣余熱是有一定限制的,這既與布置在鍋爐煙道內(nèi)受熱面面積、煙氣露點有關(guān),也與環(huán)境溫度、負荷和煤質(zhì)有關(guān)。因此需要對其做全面的技術(shù)經(jīng)濟比較,以決定項目建設的可行性。