对我厂烟气余热利用的合理化建议摘要：我厂地处贵州省六盘水市水城县发耳镇，发耳镇地势四周高，中间低，呈锅底形，全年气候温热，雨量偏低，平均海拔1200米，年降雨量为1100-1200毫米，年平均气温为25℃，属低热河谷地带，有“天然温室”之称。总面积104平方公里，矿产资源主要有煤、铁、粘土。其中以煤储量最大，目前已探明19亿余吨。主要分布在湾子沿北盘江边，煤质较好，煤的灰粉一般在14%，粘吸指数为50，发热量6500卡。对于正处在少年时期的燃煤机组发耳电厂而言，占据较好的地理位置，有着大好的发展前景。然而，由于设计与电厂体制的一系列原因，导致我厂现运行设备设计与现实偏差，未处在最佳运行状态，尤其是烟气余热未得到很好的利用，又因煤质的变化导致除灰脱硫超负荷运行，所以，实行烟气余热利用技改势在必行。我国60～1000MW电站锅炉烟气余热利用于凝结水、给水及送风系统，其转换效率为19.5%～23%，根据能级原理，提出了一种深度利用烟气余热和减少回热抽汽损失、实现锅炉排烟温度自动控制的高效循环系统方案。热力学分析表明，此方案可使600MW机组无煤附加功率由0.6MW增加至20MW左右，全厂净效率提高0.9%，投资回收期小于2.0年，具有良好的节能减排、降低发电煤耗的作用，并对新建和老机组设计优化提出了原则性的建议。关键词：锅炉；排烟温度；能级利用；烟气余热回收；高效循环系统烟气余热利用从上世纪50年代以来，在60～1000MW等级电站锅炉上进行了广泛的探索，取得了一定的成绩，但是与国外先进设计相比存在较大差距。上世纪90年代以来，俄罗斯、德国等国家根据能源价格和环保要求的变化，锅炉排烟温度设计值降低到100℃，并在新建机组或老机组改造中得到了工程验证，使供电煤耗下降6--7g/(kW．h)，但目前国内尚未见可行性和应用价值方面的报道。根据能级和系统工程原理，提出了一种深度利用烟气余热和减少回热抽汽做功损失，实现排烟温度稳恒控制的高效系统，不但能提高机组性能，而且能深度利用锅炉余热，较大程度地改善锅炉尾部低温受热面结露腐蚀和堵灰问题。超临界机组锅炉烟气利用高效循环系统能级理论指出：无论是纯凝机组、再热机组，还是供热机组，都可以看成由若干个能级组成，从锅炉到凝汽器，每个能级的热功效率，逐级下降，相同的热量作用于不同的系统（不同的能级），将会对系统的做功能力产生不同的效果。锅炉受热面可分为锅炉能级受热面和低能级受热面，过热器、再热器、水冷壁、省煤器和高压加热器是锅炉能级受热面，空气预热器、暖风器和低压加热器是低能级受热面，如果将锅炉空气预热器后的低能级烟气热能通过换热器转移到同等能级的低压加热器，就会出现锅炉冷端（烟囱）排烟损失减少量与汽轮机冷端（冷却塔）排汽损失增加量基本相当的问题，区别仅为冷源损失由锅炉侧转移为汽轮机侧。图1图1为具有余热回收的高效循环及温度分布系统，该系统由烟气深度冷却、旁通省煤器、送风、旁路高压给水和凝结水5部分杓成。高效系统的主要特征：与目前发电系统相比，此系统的主要特征如下：(l)锅炉烟气能级的梯级利用和深度冷却，减少锅炉排烟损失；(2)锅炉排烟温度的自动控制，防止锅炉低温烟气低温腐蚀，提高锅炉适应煤种及气候变化的能力，提高安全经济及自动化水平；(3)利用汽轮机回热系统过热蒸汽过热度，提高回热效率；(4)提高了机组调峰能力，额定工况下可获得2%的无煤附加发电功率。高效系统的调节原理：调节旁路省煤器的烟气挡板和给水量，使空气预热器的排烟温度为最佳排烟温度；调节烟气冷却器前置预热器的热媒水流量和凝结水流量，使烟气冷却器的排烟温度和空气预热器空气进口温度为最佳值；高效系统的联合运行，可以有效控制锅炉排烟温度，以抵消负荷、煤种变化和气温变化对锅炉低温腐蚀的影响，同时使锅炉尾部烟气的热能最大限度地被利用，使电站处于最佳运行状态。高效系统的节能原理：在传统的以热力学第一定律为基础能量平衡分析中，锅炉和汽轮机回热系统均作为单能级系统，然而，锅炉中烟气是分布式热源，炉膛中烟气热能与尾部烟气的热能在品质上是有差别的，空气预热器、低压加热器与高压加热器、高压省煤器存在较大的能级差别...
