技术方案
一、项目意义
我国火力发电机和工业锅炉的能耗占全国总能耗的50%。围绕火力发电机组合工业锅炉的节能降耗,开展烟气深度利用,对能耗企业节水、节电、节煤效果显著。对我国节能减排意义重大。对其他行业的低品位能源利用具有指导作用。
二、工作原理
火力发电机组利用较高排温温度加热低压冷凝水,减少低压加热器加热凝结水的部分汽机油汽。既没有增加锅炉燃料量,汽机回热系统获得额外热量使汽机热耗率降低的方法,降低发电煤耗。
工业锅炉回水温度低。用蒸汽加热回水是一种方式。如果用排烟烟气加热回水是一种好的节煤方法。
三、使用条件
1. 入炉煤含硫量小于1%;
2. 锅炉的排烟温度大于130℃;
3. 引风机运行全压头余量600Pa;
4. 凝气机组、抽凝机组、供热机组。机组容量15MW至1000MW;
5. 工业锅炉6t/h~75t/h,回水温度大于20℃;
6. 热水锅炉7MW~58MW。回水温度大于45℃。
四、系统选择
1. 冷凝水低压加热器与烟气加热冷凝水串联、并联系统。满足机组不同负荷工况;
2. 烟气加热冷凝水产出的热水加热冷风系统。提高空预器进风温度;
3. 布置除尘器前烟气加热冷凝水换热器系统,烟气深度利用降低发电煤耗;
4. 布置除尘器前一部分,后一部分烟气加热冷凝水换热器系统,提高电厂热效率。
五、低温腐蚀和积灰
1. 低温腐蚀:
锅炉尾部受热面的金属壁温如果高于烟气露点温度,就不会产生烟气低温腐蚀。
布置低温烟气加热器入口水温70℃,低温烟气加热器排烟温度100℃,由于其入口水温、水量随季节和煤质(煤含硫量)调节,使其管壁温度大于烟气露点温度,即完全避免烟气低温腐蚀。
低温省煤器采用锅炉用耐腐蚀ND钢,使用寿命10年。
2. 积灰:
一般采用10m/s烟气流速,避免受热面积积灰,或布置吹灰机。
六、对汽轮机影响
布置从两级冷凝水低压加热器之间进出水,进入烟气加热器,已做过功、减少的(某级冷凝水低压加热器)汽轮机部分抽油量不影响汽机安全运行。
七、节能效益
1. 火电锅炉机组
以300MW锅炉为例:
300MW锅炉,排烟温度从152℃降低到108℃,冷凝水低压加热器83.8℃给水由烟气加热冷凝水换热器系统加热到103.7℃,发电煤耗可以降低2~3g/kwh,年节能3990吨标准煤,年节约费用139.2万元/年,同时减少二氧化碳排放数千吨。
浙江镇海发电厂200MW煤粉锅炉。低低温省煤器应用两年后的运行参数,排烟温度140℃降到110℃,节煤耗1.86g/kwh。
2. 工业锅炉(蒸汽、热水)
以20t/h低压蒸汽锅炉为例:
20t/h链条锅炉,2.5MPa、400℃蒸汽锅炉。补给水量20t/h,冷水由20℃升到40℃,烟温由170℃降到110℃,每天省煤4080kg,按年300天计算节约1244吨煤。煤价500元/吨,年节约61.2万元。
以35t/h中压蒸汽锅炉为例:
3.82MPa、450℃蒸汽锅炉,烟温由130℃降到70℃,每天省煤5160kg,按年300天计算节约1548吨煤。煤价350元/吨,年节约54.18万元。
本项目具有较高的投入/产出比。
八、投资回报
1. 以300MW火电机组为例:投资额640万元,年节约费用319.2万元投资回报期2年。
2. 以20t/h低压蒸汽锅炉为例:投资额20万元/每台,年节约费用61.2万元投资回报期4个月。
3. 以35t/h中压蒸汽锅炉为例:投资额60万元/每台,年节约费用54.18万元投资回报期1.1年。
九、核心技术
零热阻整体梯形翅片管其特点:
1. 热传导稳定、热效率始终如一;
2. 热传导快;
3. 运行中积灰少;
4. 耐磨损。
十、技术特色
能量利用效率——投资成本——运行经济性,热经济学理论和等效焓降理论,指导的烟气深度利用,降低锅炉煤耗具有以下特色:
1. 烟气加热器在不同进水水温时,其节煤量不同;
2. 烟气加热器采用两路给水,其进水温度可调节,使加热壁温度高于烟气露点温度,不发生低温腐蚀;
3. 烟气加热器系统如发生故障,可断水干烧,不影响机组安全运行;
4. 烟气加热器出口水温低于冷凝器低压加热器系统出口水温,不影响除氧效果;
5. 设备模块整装出厂,工地吊装,受压件焊接连接,烟道焊接连接;
6. 未能耗企业节水、节电、降低发电煤耗和供热煤耗,是目前煤价情况投入少见效快的方法。
济南快通锅炉设备有限公司
2015年2月