撰稿:國網河北省電力公司電力科學研究院 郭江龍
電站鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)一般采用直接加熱方式,即通過安裝煙氣回熱加熱器,使煙氣與凝結水直接進行熱交換,將煙氣熱量帶入主凝結水系統(tǒng),減少相應低壓加熱器的回熱抽汽,從而實現(xiàn)煙氣余熱的多能級梯度回收利用。
問題提出:傳統(tǒng)上節(jié)能量檢測多采用直接比較法,即分別測量電站鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)投運、停運兩種狀態(tài)下,汽輪機熱耗率指標,進而確定系統(tǒng)節(jié)能量。
這一檢測方法在理論上是可行的,但受測量方法、儀表精度及機組運行參數(shù)波動等客觀因素影響,所測量的汽輪機熱耗率指標不確定性在0.5%~1.0%左右,而系統(tǒng)節(jié)能量一般僅1~2g/kWh,折合汽輪機熱耗率變化約0.3%~0.6%。對比數(shù)據,不難發(fā)現(xiàn)采用直接比較法,系統(tǒng)的節(jié)能量很可能很難通過試驗準確確定。即便不計試驗成本,試驗完全符合適用于汽輪機性能考核驗收的ASME試驗標準(不確定度在0.25%左右),也很難滿足系統(tǒng)節(jié)能量檢測要求。
推薦方法:推薦采用試驗測量與理論分析相結合的方法,確定電站鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)的節(jié)能量,基本步驟如下:⑴測量系統(tǒng)投運狀態(tài)下,分流進入煙氣回熱加熱器內凝結水流量及溫升;⑵根據等效熱降理論,計算機組設計狀態(tài)下,各級抽汽等效熱降、抽汽效率和新蒸汽等效熱降等基礎性數(shù)據;⑶按照工質出系統(tǒng)、帶熱量工質進入系統(tǒng)兩種等效熱降節(jié)能分析原則,計算相應的等效熱降變化值,進而計算系統(tǒng)的節(jié)能量。
應用實例:以某300 MW 等級電站鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)為例,分流至煙氣余熱回收利用裝置的凝結水來自6號低加進口,加熱后凝結水進入5號低加進口。
調整系統(tǒng)運行狀態(tài)至所要求的試驗邊界條件下,測量汽輪機、鍋爐,煙氣余熱回收利用裝置內凝結水流量、溫度等參數(shù),根據等效熱降理論、相關試驗標準等,分別計算得:機組供電煤耗率325.37g/kWh,等效熱降1 314.6kJ/kWh,系統(tǒng)投運對等效熱降影響7.04kJ/kWh,等效熱降增加0.54%,折合供電煤耗1.76g/kWh。即試驗工況下系統(tǒng)節(jié)能量約1.76g/kWh。
建議:電站鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)節(jié)能量量值一般在汽輪機性能試驗誤差范圍內,這是直接比較法不易得到系統(tǒng)節(jié)能量真實數(shù)據的根本原因。等效熱降理論雖節(jié)能分析過程較為簡捷,但對于普通工程技術人員而言,抽汽等效熱降、抽汽效率等基礎數(shù)據的計算仍然較為繁瑣,特別是節(jié)能量計算時,這些基礎數(shù)據能否采用設計值,或者說試驗工況偏離設計工況多大程度上可以采用,尚無定論,仍需要進一步研究。