大型燃煤电站锅炉典型烟气余热回收系统的性能分析_宁玉琴
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关于燃煤电厂乏汽 -烟气余热耦合提质利用热泵系统的分析摘要:烟气余热,是现代工业领域亟待提升研究和探索的重要内容。
本文以烟气余热耦合利用效率为主要研究对象,针对燃煤电厂烟气余热利用问题进行多层次、多内容、多维度的分析和论述,提出利用烟气余热提升热泵系统驱动成效的建议和举措,助力相关领域的从业人员,给予力所能及的帮助和支持。
关键词:燃煤电厂;热泵系统;节能环保引言:随着我国能源需求的进一步增加,如何在现有的发展进程中,提升对于传统能源的利用效率,成为行业关注和研究的重要议题。
以燃煤电厂为例,借助烟气余热的能量,为相关热泵系统提供重要的动力,有效实现能源的二次利用效率,可以进一步满足当前燃煤电厂的发展需求,从而促进行业的发展和蜕变。
1.燃煤机组热力系统模型构建燃煤机组热力系统主要包括锅炉系统、烟气治理系统、汽轮机系统以及热力系统。
通过对热力系统进行研究和分析,探索一种新的余热利用模式,能够实现现有能源利用效率的提升和改善。
其核心原理是以吸收式热泵系统为核心,有效将锅炉旁路的烟气热量吸收,然后为热泵的运行提供驱动力。
热泵蒸发器借助脱硫塔实现烟气以及相关热量的吸收,借助泠凝器有效实现冷凝水的回流,提升对于热量的吸收。
根据以上原理,建立水气循环体系,能够从煤粉燃烧的过程中,提升能热的利用效率,特别是锅炉设备中的燃烧器、炉膛、预热器等,能够最大程度将热能进行吸收和利用。
借助AspendPlus软件,对燃煤机组热力系统进行建模,确保热力系统的有效构建,并设定HeatX模块为模型热力值验证模块。
通过构建烟气污染排放系统,能够精准了解到系统中烟气污染问题的特征和具体状态,能够为后续系统改进提供重要的参考。
1.低品位耦合提质利用热泵系统的可能性分析众所周知,根据能量守恒定律,理想中的热泵循环模式,可以忽略设备机械作用以及其他不利因素的干扰,能够实现热力系统的平衡。
即热力吸收器换热量与冷凝器换热量之和等于蒸发器换热量和发生器换热量之和。
燃煤锅炉烟气余热回收与节能分析摘要:燃煤锅炉是一种重要的耗煤设备,同时也是一种重要的能量转换设备,它将煤炭燃烧时所产生的化学能转换为具有一定温度、压力的蒸汽,供企业生产及生活使用,另外,蒸汽也可以通过发电机进行发电。
其应用范围非常广泛,尤其是在电力、食品、化工、以及纺织等行业更为突出。
然而,煤炭燃烧时会排放出包括二氧化硫及二氧化碳在内的大量有害物质,对环境造成重大污染,据统计,我国二氧化硫和二氧化碳排放量均位居世界前列,因此,我国对燃煤锅炉的节能减排工作也非常重视。
本文主要就针对燃煤锅炉烟气余热回收与节能相关方面进行分析和探讨。
关键词:燃煤锅炉;烟气余热回收;节能1余热回收利用技术概述1.1利用余热回收加热冷空气燃煤锅炉均配置了空气预热器,大部分空预器的低温段存在较严重的低温腐蚀及堵灰的现象,导致空预器的换热效果变差及设备阻力增加,增加引风机的能耗。
目前较多采用的是加装暖风器或者采用热风再循环的方式来提高空预器的入口空气温度,从而达到减轻空预器的低温腐蚀及堵灰的现象。
对于加装暖风器而言,其热源可以是蒸汽也可以是热水,各自有各自的优缺点。
采用蒸汽作为热源,换热温差大,换热器所需的面积小,占地较紧凑;但采用蒸汽作为热源时,需消耗一定量的蒸汽,并且随着使用蒸汽的压力提供,消耗的蒸汽的品质越高;采用烟气中的余热加热循环水,采用热水作为暖风器的热源时,具有较大的经济收益。
1.2利用余热回收加热凝结水利用烟气余热来加热凝结水,减少加热蒸汽的抽气量,从而提高燃煤锅炉的热效率。
目前利用余热回收加热凝结水较多采用的主要有两种方式:一种是直接将凝结水与烟气进行间接接触换热,此时余热利用设备的耐压等级要求较高,并且如果发生泄漏,容易污染凝结水的品质,但换热效率较高;另一种是采用中间媒介作为热传输的介质,通过水水换热器来加热凝结水,此时凝结水不会受到污染,但此时实际上增加了传热的热阻,导致换热效率的下降。
因此,目前两种方式均有较多的应用,根据不同的项目和因素进行选取不同的技术路线。
电站锅炉烟气余热的利用及现状试析摘要:电站锅炉烟气余热回收利用技术,能有效提高资源的利用率,保证电站的经济效益,还具有安全稳定、操作简单等特点,已经被人们广泛的应用。
本文主要对电站锅炉烟气余热利用进行了简要的分析。
关键词:电站锅炉;烟气余热;利用1烟气余热利用的意义有研究表明,锅炉燃烧后排放的高温烟气中,所含的热量十分巨大,其不仅作为热污染源污染环境,也间接导致了锅炉效率的降低,不利于降低供电煤耗和节能环保的新要求。
理论上锅炉热损包括排烟热损失、不完全燃烧热损失、灰渣物理热损失、飞灰热损失以及炉体散热损失。
其中排烟热损失所占比重最大,约为输入热量的4%-8%。
烟气余热利用技术以此为出发点进行研究。
(1)我国煤电机组排烟温度现状不容乐观。
目前国内大部分火力发电厂锅炉排烟温度在110℃-150℃。
但是鉴于实际运行情况的差异,诸如受热面积灰结渣导致传热恶化;过量空气系数过大或漏风系数增大导致的烟气量增加;给水温度升高时,省煤器的传热温差降低;燃料偏离设计值严重导致的着火点后移,或水分增多导致的烟气量增大等多种原因,都使得在实际生产过程中排烟温度会高于设计值20-30℃。
除此之外,为了降低燃料成本,有些电厂进行褐煤掺烧,使得锅炉排烟温度在超出设计值的基础上,又有10℃左右的增加。
(2)锅炉排烟温度升高对经济性的影响。
有研究表明,锅炉排烟温度每增加10℃,就意味着排烟热损失会增加0.6-1.0%,供电煤耗就会升高1.2%-2.4%。
以某电厂为例,若燃用热值为4800大卡左右的原煤,全年发电量为65亿千瓦时左右,按照上述比例计算,平均每年会多消耗8万余吨原煤。
由此可见,在电力生产过程中,虽然通过空气预热器、二次再热等手段对排烟热量再次利用,还有大量可利用资源被排放。
烟气余热利用技术就是通过加装换热器,使得部分或全部凝结水流经锅炉空气预热器出口烟道,实现利用锅炉尾部烟气加热凝结水的目的,既提高了凝结水水温,又降低了机组的排烟损失和排烟温度,还减少了机组的抽气量,从而实现了降低机组供电煤耗的目标。
锅炉烟气余热回收技术的应用与效果随着工业化进程的加速推进,能源消耗量不断增加,对环境造成的压力也日益增大。
烟气余热回收技术作为一种高效能源利用方式,正受到越来越多企业和政府的重视。
烟气余热是指在工业生产过程中,通过锅炉等设备排放到大气中的高温烟气中所携带的能量。
通常情况下,烟气中包含了大量的热能,如果不进行有效利用,将会造成能源的浪费与环境的污染。
而利用烟气余热回收技术,可以将这部分能量有效捕捉并利用于其他用途,以实现能源的节约与环保的目标。
烟气余热回收技术的应用范围广泛。
从大型工业企业到小型商业建筑,无论是发电、供暖、供热还是制冷,烟气余热回收技术都可以发挥重要的作用。
例如,在电厂发电过程中,锅炉排出的烟气中蕴含的高温热量可以通过余热回收装置转化为蒸汽再利用,从而提高锅炉热效率,并减少对煤炭等燃料的消耗。
在工业生产中,通过余热回收装置,可以将高温烟气中的热能输送给其他设备,如加热水、蒸汽或空气,并用于生产过程中的预热、供暖或再利用。
那么,烟气余热回收技术到底有什么样的效果呢?首先,烟气余热回收技术可以有效提高能源利用效率。
通过回收烟气中的余热能量,可以充分利用煤炭、天然气等燃料的能源价值。
据统计,目前我国烟气余热回收利用技术的热效率可以达到80%以上。
意味着80%的余热能够被回收利用,只有不到20%的能源被浪费掉。
这不仅可以节约能源,减少能源消耗,还能降低企业的生产成本。
其次,烟气余热回收技术有助于减少二氧化碳等温室气体的排放。
传统的锅炉排放的烟气中,除了热量之外,还含有大量的二氧化碳、氮氧化物等有害气体。
这些气体的排放不仅对环境造成污染,还会导致气候变化等一系列问题。
而烟气余热回收技术的应用,可以有效减少这些有害气体的排放量,从而降低企业的环境风险,保护自然生态。
此外,烟气余热回收技术还能为企业带来经济效益。
通过回收利用烟气中的余热能量,不仅可以减少企业的能源消耗,降低运营成本,还可以通过能源管理的手段获得政府的补贴或减免一定数量的税收。
【摘要】对于烟气进入脱硫塔前烟气余热利用问题,分析指出这部分烟气余热可通过低压省煤器加热凝结水,然后让加热后的凝结水再并入某级加热器,从而提高机组效率的效率。
根据温度对口、按质用能、梯级利用的原则,提出了四种种集成发电方案,通过对机组经济性、安全性对比得出最佳加热方案。
研究结果可为中低品位余热的高效利用提供理论指导。
【关键词】烟气余热;低压省煤器;经济性0 引言锅炉烟气湿法脱硫工艺需要将锅炉排烟温度降到50℃左右进入脱硫塔脱硫,脱硫后的净烟气需加热到85℃左右,然后通过烟囱排放。
若进入吸收塔前的烟气温度以125℃计,传统烟气再热方法实际上意味着脱硫系统浪费掉了85℃~125℃这一温度区间的热量。
1 集成方案的提出在低压省煤器与燃煤机组集成的系统中,采用烟气余热加热低温给水,根据烟气温度特点可以有不同的集成方式,凝结水在低压省煤器内吸收排烟热量,降低排烟温度,而凝结水自身被加热、升高温度后再次返回低压加热器系统。
低压省煤器串联在低压加热器回路之中,代替部分低压加热器的作用,排挤部分或全部低压缸抽汽,该排挤抽汽将从低压抽汽口返回汽轮机继续膨胀做功。
如果机组输出功率不变,则机组煤耗、热耗、污染物排放量将减小;如果机组燃料消耗量不变,则机组可获得更多的发电量。
经过除尘之后的烟气,进入低压省煤器,经过烟水换热,然后再流入脱硫塔进行脱硫。
本文提出四种集成方案。
方案(a):低压省煤器与轴封加热器出口串联,加热轴封加热器出口的凝结水,低压省煤器(LPE)出口与7号低压加热器入口相连,此种方式排挤了机组的8段抽汽,被排挤的抽汽返回汽轮机做功。
方案(b):将低压省煤器串入8号低压加热器和7号低压加热器之间,此种情况下给水经过低压省煤器加热后进入7号低压加热器。
方案(c):低压省煤器与8号低压加热器出口串联,加热8号低压加热器出口的给水,低压省煤器(LPE)出口与6号低压加热器入口相连,此种方式排挤了机组的7段抽汽,被排挤的抽汽返回汽轮机做功。
锅炉烟气余热回收利用分析与措施研究摘要:在当今社会里,节能已成为继煤炭、电力、石油和天然气之后的“第五能源”。
而在现在的工业锅炉的使用中普遍存在着热量利用率低下,排放烟气余热温度过高,以及烟气内污染环境气体含量过高等问题。
文章将就这些问题做深入的分析,并提出一定措施来解决当前问题。
关键词:锅炉;烟气余热;回收;利用率目前,节能已是我国经济发展的一项长远战略计划,也是当前一项紧迫的任务。
当前,全社会都在开展节能降耗,缓解能源压力,建设节能型社会,而工业锅炉余热资源的回收利用是节约能源的重要措施,工业锅炉排烟余热所占锅炉热量比重较大。
如果不控制锅炉烟气余热,将会给地球环境和资料带来极大的危害。
1锅炉烟气余热问题分析大型锅炉都安装有铸铁管或不锈钢式省煤器,用来助燃空气或预热锅炉给水,但是由于石油、煤、天然气燃料中均含有硫,在燃烧时,硫氧化物的产生是必不可少的,它与水蒸气结合后即形成硫酸蒸汽。
当锅炉尾部受热面的金属壁面温度低于硫酸蒸汽的凝结点(称为酸露点),就会在其表面形成液态硫酸(称为结露)。
长久以来,省煤器等物体由于结露引起腐蚀,甚至还会穿孔,这种现象时常发生,严重影响了锅炉的运行安全,所以目前的锅炉都是通过提高排烟温度来缓解结露和腐蚀现象的产生,致使锅炉烟气温度很高,从而导致大量热量散发到大气中,浪费资源又污染环境。
据相关数据表明,一般工业锅炉的热效率约为60~70%,它的排烟温度大概在250℃~350℃之间,而导热油炉,排烟温度更是达到280℃以上,大量余热未充分利用,如果把这些烟气直接排放到空气中,这不但会导致气温升高,污染了环境,而且极大的浪费了能源。
因此降低锅炉烟气温度已成为锅炉节能的一个重要途径,同时又必须解决锅炉低温腐蚀的难题。
但是,在进行烟气余热回收利用实现节能时,应注意以下几个问题:酸露点腐蚀的部位主要在锅炉的空气预热器后,进一步降低排烟温度和提高热效率,因此要从设计,选材和安装操作等方面采取措施,来防止和减少低温露点腐蚀。
浅析电厂燃煤锅炉烟气余热回收的优化利用董长宇发布时间:2021-08-11T16:18:43.383Z 来源:《建筑模拟》2021年第5期作者:董长宇高磊[导读] 目前我国电厂燃煤锅炉的热量利用率普遍相对较低,这不仅使得烟气排放是的余热较多,导致了资源的严重浪费,而且还对空气造成了污染。
因此必需高度重视燃煤锅炉的烟气余热回收以及优化利用问题,加强回收利用技术的研发应用,以达到减少能源消耗、降低电厂运行成本以及保护环境的目的,促进电力行业的绿色发展。
兴安热电有限责任公司内蒙古乌兰浩特市 137400摘要:目前我国电厂燃煤锅炉的热量利用率普遍相对较低,这不仅使得烟气排放是的余热较多,导致了资源的严重浪费,而且还对空气造成了污染。
因此必需高度重视燃煤锅炉的烟气余热回收以及优化利用问题,加强回收利用技术的研发应用,以达到减少能源消耗、降低电厂运行成本以及保护环境的目的,促进电力行业的绿色发展。
关键词:电厂;燃煤锅炉;烟气余热;回收利用对烟气余热进行回收利用不仅可以减少热电厂在发电过程中对能源的消耗,而且可以减少对空气的污染,促进热电企业的升级转型。
因此应加大对电厂燃煤锅炉烟气余热回收优化利用相关技术的研究,并应结合电厂燃煤锅炉的实际情况采用相应的回收利用技术,以实现对能源的充分利用,降低电厂的运行成本,为电厂创造更大的经济效益以及社会效益,推动我国电力行业的可持续性发展。
一、电厂燃煤锅炉烟气余热回收优化利用的重要性分析目前我国很多电厂所使用的燃煤锅炉均存在不同程度的能源利用率优先问题,造成了烟气排放时会损失大量的余热,且热量损失达到了燃煤锅炉热损失总量的80%以上[1]。
通常燃煤锅炉的燃烧温度上升时,其排放烟气余热也会相应的增加,此时不仅所消耗的燃煤数量大量增加,而且也会导致相当一部分热能的损失,既造成了能源的浪费,同时烟气的排放也会污染空气环境,因此必须积极应用回收以及优化利用技术减少能耗,提高能源利用率,降低电厂生产运营成本,才能实现电力行业的可持续性发展。
燃煤机组低低温省煤器系统研究及应用效果分析宁玉琴;胡清;胡月【摘要】为解决燃煤锅炉排烟温度偏高的问题,设计了低低温省煤器热力系统,将锅炉排烟温度降低至合理范围,并对烟气热量进行回收利用.给出了低低温省煤器热力系统技术方案,对系统投运效果进行了测试.结果表明:所提方法有效解决了锅炉排烟温度偏高问题;在120 MW负荷下,排烟温度从156℃降低至99℃左右,机组热经济性相对提高2.16%,经济效益显著.降低低低温省煤器入口水温以及提高低低温省煤器凝结水流量,均可强化传热效果,提高烟气余热回收效益.【期刊名称】《应用能源技术》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】3页(P27-29)【关键词】燃煤锅炉;低低温省煤器;排烟温度;烟气余热回收;节能【作者】宁玉琴;胡清;胡月【作者单位】华电电力科学研究院,杭州310030;杭州华电能源工程有限公司,杭州310030;华电电力科学研究院,杭州310030;杭州华电能源工程有限公司,杭州310030;华电电力科学研究院,杭州310030;杭州华电能源工程有限公司,杭州310030【正文语种】中文【中图分类】TK229.40 引言随着国家“十三五”能源规划发布,要求现役60万kW及以上机组力争5年内供电煤耗降至300 g/kW·h标煤。
然而,目前国内很多燃煤机组由于设计制造、运行调整、煤种变更等诸多原因,导致锅炉排烟温度高于设计值。
排烟温度偏高导致排烟热损失增加,锅炉效率降低,直接影响燃煤机组运行经济性。
为有效降低燃煤机组供电煤耗,实现机组节能减排一体化目标,可以对锅炉尾部排烟余热进行回收利用[1-5]。
文中以实际改造工程为例,对低低温省煤器技术及应用效果进行了较为深入的研究和分析。
1 机组概况某电厂440 t/h CFB锅炉采用循环流化床燃烧技术,与135 MW等级汽轮发电机组相匹配。
单炉架、一次再热、平衡通风、单露天岛式布置,全钢构架、悬吊结构汽包、固定排渣方式。
烟气余热回收利用系统在电站锅炉的应用心得体会烟气余热损失是电站锅炉热损失最重要的一项,对节能降耗,提高电厂效率有意义重大,务必需要引起重视。
本文就烟气余热回收利用系统在电站锅炉的应用方面进行了简要的探讨。
烟气余热;节能减排;锅炉前言:锅炉余热资的回收利用是节约能的重要措施,工业锅炉排烟余热所占锅炉热量的比重较大,尤其对于燃气锅炉。
在天然气锅炉热损失中,主要为排烟热损失。
通常燃气锅炉的排烟温度较高,一般在160~240℃。
烟气中含大量过热态水蒸气,是烟气热量的主要携带者,约为55%~75%。
天然气锅炉尾部增设烟气冷凝换热装置,可回收利用排烟显热与烟气凝结潜热,并减少有害气体排放量,烟气冷凝水可经简单处理后回收利用。
烟气凝结换热包括水蒸气凝结和烟气中的不凝结气体对流换热2个过程。
烟气在流经换热器时,由于水蒸气的凝结造成了烟气的组成成分发生变化,使得换热过程比较复杂。
当冷凝换热器的表面温度低于水蒸气露点温度时,烟气中水蒸气释放潜热后,开始凝结,换热器表面形成凝结液膜包围,同时在该液膜外还存在一层不凝结气体。
一、烟气余热利用系统设计原则烟气余热利用系统的设计要遵循以下几个原则:(1)安全可靠原则。
余热利用系统中所有参数都必须在保证机组正常可靠运行的前提下选取,譬如选取合适的换热材料,保证换热系数;合理设计和控制受热面壁温,以避开烟气低温腐蚀,保证换热介质不泄露;以及注意管道连接、施工建设等方面的安全问题。
(2)经济性原则。
在运行安全可靠的前提下,还要控制设备投资及安装维护费用,保证较高的投资回报比。
(3)高效原则。
尽可能保证回收得到的烟气热量的能级最高,做到能量的梯级利用。
二、烟气回收技术(1)直接接触冷凝式直接接触式冷凝换热的原理,一般以水作为热的载体,向烟气中直接喷入温度低于烟气中水蒸气露点温度的水,烟气与水直接接触换热,二者之间伴随着显热交换的同时还伴随着潜热交换;而且烟气中的各种组分在与水接触时被吸附吸收,对烟气起到清洗净化的目的。
大型燃煤电站锅炉烟气余热利用系统节能分析与优化研究一、本文概述随着全球能源需求的不断增长,以及环保要求的日益严格,大型燃煤电站锅炉烟气余热利用系统的节能分析与优化研究成为了当前能源与环保领域的热点问题。
燃煤电站作为目前我国电力供应的主要方式,其运行效率和环保性能直接影响到我国的能源安全和生态环境。
因此,本文旨在通过对大型燃煤电站锅炉烟气余热利用系统的深入研究,分析其在节能方面的潜力和存在的问题,提出相应的优化策略,以期为我国燃煤电站的高效运行和节能减排提供理论支持和实践指导。
本文首先介绍了大型燃煤电站锅炉烟气余热利用系统的基本原理和组成部分,阐述了其在能源利用和环境保护方面的重要性。
然后,从系统设计、运行控制、余热回收等多个方面,分析了影响该系统节能效果的关键因素,以及目前在实际运行中存在的问题。
在此基础上,本文提出了一系列针对性的优化措施,包括改进系统设计、优化运行控制策略、提高余热回收效率等,旨在提高系统的整体性能,实现更高效的能源利用和更低的污染物排放。
本文的研究不仅有助于提升大型燃煤电站锅炉烟气余热利用系统的技术水平,对于推动我国能源结构的优化升级和生态文明建设的进程也具有积极的意义。
未来,随着技术的进步和环保要求的不断提高,相信该系统将在燃煤电站的运行中发挥更加重要的作用,为实现我国能源和环境的可持续发展做出更大的贡献。
二、燃煤电站锅炉烟气余热利用系统概述燃煤电站作为我国电力系统的主力军,其运行效率和节能减排效果直接影响到国家能源战略和环境保护政策。
其中,锅炉烟气余热利用系统作为燃煤电站的重要组成部分,其对于提高能源利用效率、降低污染物排放具有重要意义。
燃煤电站锅炉烟气余热利用系统,主要指的是通过一系列技术手段,将锅炉排放的高温烟气中的热能进行回收和再利用的系统。
这些技术手段包括但不限于热交换器、热管、热泵等设备,它们能够将烟气中的热能转换为电站可以利用的热水、蒸汽或其他形式的能量。
在实际应用中,燃煤电站锅炉烟气余热利用系统通常与电站的其他系统相结合,形成一个综合能源利用系统。