趙萬里

（天津華電福源熱電有限公司，天津 301700）

電站鍋爐余熱深度利用及尾部受熱面綜合優(yōu)化方案探討

趙萬里

（天津華電福源熱電有限公司，天津 301700）

隨著我國科技的發(fā)展和進步，礦石能源的開采量也逐漸增多。我國大多數(shù)城市用電皆以電站的煤炭燃燒為主要途徑，其發(fā)電所用的主要工具為鍋爐。電站鍋爐的排煙溫度限制在 100℃至140 ℃，與之相隨是鍋爐熱量的大幅度損耗。據(jù)相關調(diào)查顯示，大型電站鍋爐的余熱消耗量可占輸入燃料產(chǎn)生熱量的十分之一。所以，電站鍋爐余深度利用以及尾部受熱面的回收和開發(fā)也成為大眾熱議的話題。本篇文章即圍繞上述主題進行詳細的介紹。

電站鍋爐；尾部受熱面；綜合優(yōu)化；余熱利用

依據(jù)我國現(xiàn)階段電站的普及情況而言，電站的發(fā)電機組成為國民用電基礎性的發(fā)電設施，為社會提供巨大的電量，為國民經(jīng)濟快速的發(fā)展提供了有力動力保障。針對電站鍋爐煙氣余熱的流失，電站內(nèi)部最廣泛的改進方法就是在鍋爐空氣預熱器出口尾部的煙氣通道內(nèi)安裝“低溫省煤器”，簡稱換熱器。電站鍋爐余熱綜合優(yōu)化的方案就是在原有鍋爐內(nèi)部常規(guī)性的回轉(zhuǎn)式空氣預熱器后，另添加一個前置式空氣預熱器，其主要功能是降溫后，促使空氣遇冷凝結成水滴，降低空氣預熱過程中換熱溫差，實現(xiàn)好效率的節(jié)能減排。

1 電站鍋爐余熱的優(yōu)化利用

1.1 常規(guī)電站鍋爐余熱利用系統(tǒng)存在的問題

電站鍋爐在使用的過程中會產(chǎn)生熱量，一部分熱量被加以利用，另一部分熱量則在機械運轉(zhuǎn)的過程中流失。常規(guī)大型電站的鍋爐余熱利用系統(tǒng)普遍存在兩個主要缺陷，首先一點指的是電站鍋爐余熱利用系統(tǒng)中未將燃料的廢棄煙氣經(jīng)過高加工、精處理就將其從空氣預熱器出口中排出，導致煙味濃重、品味差、環(huán)境污染大、水溫受約束力松弛、節(jié)能效果不佳。其次一點指電站鍋爐空氣預熱器出口處設備缺陷。進入鍋爐空氣預熱器的外部溫度低于鍋爐合理使用的溫度，從而導致空氣預熱器傳熱效果不佳，熱量消耗量大，煙氣濃重。

1.2 新型電站鍋爐余熱利用綜合優(yōu)化系統(tǒng)

新型電站鍋爐余熱利用的綜合優(yōu)化系統(tǒng)主旨是在鍋爐的空氣預熱器前端安裝低溫的空氣預熱器，并在空氣預熱器之間安裝低溫省煤器，促使在省煤器的作用下將煙氣加熱凝結成水，節(jié)省高級汽輪機工作時長，提高汽輪機組的利用效率。除此之外，電站鍋爐余熱優(yōu)化系統(tǒng)充分利用機器控制鍋爐內(nèi)部兩級空氣加熱系統(tǒng)中空氣的吸熱比例，從而進一步的提高低溫省煤器入口處煙氣的溫度，節(jié)省更高壓力級別的回熱抽汽，提高電站的工作效率，節(jié)能潛力巨大。與此同時，新型電站鍋爐余熱利用的綜合優(yōu)化系統(tǒng)將煙氣分級加熱成空氣，從而大幅度降低煙氣與空氣之間的換熱溫差，降低了空氣預熱器的傳熱損失。在低溫省煤器吸收煙氣放熱量相等的條件下，新型余熱利用優(yōu)化系統(tǒng)與常規(guī)余熱利用系統(tǒng)在熱力學性能和經(jīng)濟性上的對比上擁有較強的優(yōu)越性和實用性。

2 電站鍋爐尾部受熱面的綜合優(yōu)化

隨著國際上一次性能源的稀缺、價格的不斷上漲，我國針對這一現(xiàn)狀將“節(jié)能減排”政策的實施提上章程。因此，電站鍋爐尾部煙氣余熱的綜合利用也受到重視，電站鍋爐尾部的熱量消耗也是不容忽視的一點。電站鍋爐尾部余熱的優(yōu)化利用采用以熱力學為基礎，采用熱功轉(zhuǎn)換的方法原理，充分考慮工設備的質(zhì)量，以研究熱工轉(zhuǎn)換和大幅度提高熱力能量的利用為目的的“等效焓降法”。等效焓降法能夠增加發(fā)電功率，使汽輪機效率得以提高。在新型余熱利用的優(yōu)化系統(tǒng)中，系統(tǒng)的、全面的、多方位的對鍋爐尾部余熱受熱面進行探討，將鍋爐尾部的排放煙氣、外部空氣和水滴三者促成一種融匯貫通的關系，使鍋爐尾部的煙氣熱量得到充分的利用，提高資源的利用效率。

3 余熱優(yōu)化利用的實際應用

在冬季，我國北方的大部分地區(qū)最低溫度可達零下30度左右，因此，電站鍋爐余熱深度利用和尾部受熱面綜合優(yōu)化被凸顯的尤為重要。

在鍋爐的使用過程中，由于外部環(huán)境的物理性溫度過低、空氣過冷，從而導致鍋爐的預熱系統(tǒng)在處理冷空氣時引發(fā)預熱器的堵塞和腐蝕，造成機器運轉(zhuǎn)緩慢，危害設備的安全運行，影響鍋爐設備的使用壽命。為了解決冬季空氣溫度過低的問題，北方的電站鍋爐一般會設置暖風機等一系列機組設備，既保證在外部環(huán)境溫度低的情況，加以利用的空氣依舊符合預熱器的合理使用水平，也延長機組的使用壽命，維護設備安全，優(yōu)化余熱利用系統(tǒng)。促使空氣能夠維持在穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)，達到節(jié)能可利用的效果，提高工作效率。

4 結束語

“低耗節(jié)能、循環(huán)利用”是新形勢下我國倡導綠色資源合理利用的口號。因此，如何在當前機組水平情況普遍較好的態(tài)勢下，進一步提高機組工作的效率水平和降低煤耗，對于全國電力工業(yè)的節(jié)能減排戰(zhàn)略意義重大。新型電站鍋爐余熱的深度利用和尾部受熱面綜合優(yōu)化方案的實施不僅降低熱量在空氣預熱器中傳熱的損失，低溫腐蝕問題也得到大幅度的緩解，而且提高鍋爐的利用效率、降低電廠煤炭的消耗量，提升電廠的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.043