文档介绍：电站锅炉低压省煤器节能原理及工程实例
摘要:在电站锅炉空气预热器后的烟道内增设低压省煤器,是降低排烟温度和供电标准煤耗的有效措施。本文较全面论述了火电厂低压省煤器系统的节能原理、节能量计算、工程应用优势、及若干重要的运行特性。最后给出一个工程应用的实例。
关键词:电厂节能;低压省煤器;排烟温度;标准煤耗

目前,国内一些电厂锅炉排烟温度偏高,造成锅炉运行效率降低,机组标准煤耗增加;此外,电厂若上脱硫系统,亦需要较大幅度降低排烟温度。从电厂技术改造角度,有多种方案可达到降低排烟温度的目的,在电厂的热系统中增设低压省煤器即是其中之一。已在国内几十家电厂的上百台机组上安装了这种低压省煤器的系统。
但对于低压省煤器降低排烟温度的合理性及其节能效果,尚有不少电厂热工人员存有质疑,以致影响了低压省煤器系统在电厂节能减排中的推广应用,有必要在理论上加以澄清。
本文是以等效焓降理论为基础,结合作者在国内十余家电厂低压省煤器改造中所作方案比对的实际数据,对于低压省煤器系统的工作原理、标准煤节省量的计算、技术经济比较、方案比对论证、以及若干重要的运行特性作出一个全面的总结,最后给出一个工程应用的实例。
1. 低压省煤器系统简介
低压省煤器是利用锅炉排烟余热,节约能源的有效措施之一,并颇具特色。低压省煤器装在锅炉尾部,结构与一般省煤器相仿。
图1 低压省煤器热系统示意图
1-低压省煤器本体;2-进口集箱;3-进口阀门;4-出口阀门;5-出口集箱;6-电调阀;7-流量计;8—回热加热系统(低压部分)
典型的低压省煤器的热力系统如图1所示。低压省煤器与主回水成并联布置,其进口水取自汽轮机的低压回热系统,低省的过水量、入口水温均可在运行中调节。进入低省的凝结水吸收锅炉排烟热量后,在除氧器入口与主凝结水汇合。这种热力系统,低省的给水跨过若干级加热器,利用级间压降克服低省本体及连接管路的流阻,不必增设水泵,提高了运行可靠性,同时也自然地实现了排烟余热的梯级利用。

一般认为,把烟气余热输入回热系统中会排挤部分抽汽,导致热力循环效率降低;并且,排挤的部分抽汽会增加凝汽器的排汽使汽轮机真空有所降低。这两点对于低压省煤器节能的疑问必须加以澄清。理论上,增设低压省煤器后,大量烟气余热进入回热系统,这是在没有增加锅炉燃料量的前提下,获得的额外热量,它以一定的效率转变为电功。这个新增功量要远大于排挤抽汽和汽机真空微降所引起的功量损失,所以机组经济性无例外都是提高的。
发电煤耗节省量计算
采用等效热降法进行热经济性分析[1]。将低压省煤器回收的排烟余热作为纯热量输入系统,而锅炉产生
1kg新汽的能耗不变。在这个前提下,热系统所有排挤抽汽所增发的功率,都将使汽轮机的效率提高。
相应1kg汽轮机新汽,其全部做功量称新汽等效焓降(记为H),所有排挤抽汽所增发的功量(记为ΔH)称等效焓降增量,计算如下:
H = 3600/(ηjd×d) (kJ/kg)
ΔH=β[(hd2-h4)η5+∑(τj·ηj)] (kJ/kg)
式中 d—机组汽耗率,kg/kwh;
ηjd—汽轮机机电效率;
β—低省流量系数;
hd2—低压省煤器出水比焓,kJ/kg;
h4—除氧器进水比焓,kJ/kg;
τj—所绕过的各低加工质焓升,