锅炉冷风加热系统方案综合对比分析

为探究避免锅炉空气预热器腐蚀的更优系统,以江苏某660 MW超超临界燃煤机组为应用对象,对比了目前实际运行中常用的3种系统,即热风再循环联合低温省煤器系统、蒸汽暖风器联合低温省煤器系统、水媒暖风器联合低温省煤器系统,分别从结构、性能和经济性方面考虑,选出最适合机组的系统。结果表明:在冬季工况下,水媒暖风器联合低温省煤器系统运行的可靠性较好、可调性较好、节煤量最大、投资回收期最短,综合性能最佳。

降低褐煤锅炉排烟温度的方案研究

为解决褐煤锅炉的高排烟温度问题,通过机炉一体化系统设计,调整锅炉受热面设计方案,在省煤器上游设置预省煤器,并增设工质为某级高加上游低温高压给水的分流省煤器,根据相应的热平衡变化调整空气预热器设计即可获得较低的排烟温度。最后,以某印尼褐煤机组数据为边界条件进行了计算。结果表明:排烟温度从171℃降低至107.8℃时,锅炉效率升高3.96个百分点,但热耗率上升99.12 kJ/(kW·h),综合节煤是目前所有褐煤机组的共性问题,本文的解决方案对于类似项目都有很好的指导和借鉴意义。

太阳能-空气源双能源复合供暖在严寒地区农村住宅中的应用研究

针对空气源热泵热风机在室外低温环境下供暖性能衰减,导致室内冬季供暖效果变差等问题,为充分发挥资源优势,提出了一种太阳能-空气源双能源复合高效集成装置,实现了太阳能集热器与低温空气源热泵热风机联合供暖。介绍了该集成装置的技术原理和控制策略,通过TRNSYS软件对该集成装置在哈尔滨地区农村住宅的供暖效果进行了研究,并对该集成装置供暖和低温空气源热泵热风机单独供暖的效果进行了对比分析。研究结果表明:太阳能-空气源双能源复合高效集成装置实现了太阳能与空气源两种能源更为合理的供暖时段匹配。在整个供暖季,与低温空气源热泵热风机单独供暖相比,该集成装置的供暖效果更好且能耗更低,其系统总能耗降低了2034.8kWh,制热能效比提升了35.06%。

燃煤锅炉系统空气预热器腐蚀行为及对策研究

通过研究空预器的低温腐蚀、积灰行为,提出了降低SO3浓度、采用耐腐蚀材料、优化运行方案、加强吹灰管理等预防措施,以提高空预器的运行可靠性,确保锅炉机组能够长周期、安全稳定运行。

300 MW机组低温省煤器联合暖风器运行影响探究

针对某电厂2×300 MW CFB循环流化床机组进行低温省煤器联合暖风器改造的实际运行状况,分别从锅炉侧和汽机侧探究了低温省煤器+暖风器对电厂改造前后经济运行的影响。数据分析结果表明,低温省煤器+暖风器对于锅炉侧影响较小,只是提高空预器的出口温度,减轻空预器的低温腐蚀;对于汽机侧影响较大,计算得出负荷越高、低温省煤器循环水进入汽机侧越多,降低供电煤耗越大;从经济运行上看,该机组在平均负荷230 MW、运行时间5000 h的情况下,每年可节约标煤2805 t,在煤价持续高位运行的情况下,在经济方面具有重要意义。

600 MW超临界机组加装低温省煤器和暖风器联合系统可行性研究

某电厂锅炉年平均排烟温度约为124℃,夏季最高排烟温度约为140℃~150℃,排烟热损失较高。为了提高锅炉效率,减少煤耗,通过研究国内外对省煤器的使用情况发现:使用低温省煤器时,低温段存在低温腐蚀情况。为解决此问题,提出新的烟气余热改造方式,采用ND钢低温省煤器和暖风器并联以减少低温腐蚀。最终,得出低温省煤器翅片管的尺寸,并对改造方案的可行性、经济性与单独使用低温省煤器进行比较论证,论证结果表明:安装单台低温省煤器与暖风器联合系统每年节约燃煤和节水的收益为376万元。

燃煤锅炉炉后烟气受热面改进技术及应用

本文针对空气预热器腐蚀和堵灰问题以及低温省煤器的磨损泄漏问题,提出了一种针对炉后烟气受热面腐蚀、磨损的综合解决方案,并在重庆某660MW机组中实现工程应用,为国内燃煤锅炉炉后烟气受热面改造提供示范。

风机换向控制对空气源热泵热水器低温结霜工况性能的影响

空气源热泵热水器的室外机在低温高湿环境下制热运行容易结霜,多排管换热器表现为换热器迎风面结霜严重而背风面几乎无霜,降低了换热效率。本文以一套名义制热量为7.2 kW的静态加热式空气源热泵热水器为研究对象,通过改变风机运转方向,使换热器两面结霜,有效改善了换热器内外表面结霜的厚度,利用结霜初始阶段的换热强化时段提升运行过程的蒸发温度和冷凝温度,使得机组在低温结霜工况下平均制热量提升250 W,性能系数提升5.7%,耗电量减少5.0%,加热时长缩短9 min。

低温省煤器与暖风器联合系统应用

介绍了低温省煤器与暖风器联合系统的概况及设计特点与优势,该联合系统是利用低温省煤器来加热凝结水,低温省煤器出口一部分凝结水加热暖风器,将空气预热器入口风温提高至70℃,另一部分凝结水排挤汽轮机抽汽增加汽轮机做功能力,实现节能。同时,对某300MW机组分别采用传统低温省煤器和低温省煤器与暖风器联合系统的节能效果进行了计算比较。结果表明:联合系统相比于纯低温省煤器系统多节煤约0.97g/(kW·h),节煤量主要来源于替代原有暖风器的耗汽量而产生的收益;随负荷降低,系统节煤能力减弱。

低温省煤器与暖风器联合系统参数优化

介绍了国内低温省煤器与暖风器联合系统的研究现状,以山东某660 MW机组为例,计算了低温省煤器换热面积及暖风器出口风温对整个系统节煤量、静态投资及静态投资回收期的影响。结果表明:低温省煤器换热面积越大,系统节煤量越大,投资越大,系统静态投资回收期随着低温省煤器换热面积增大先降低后升高;暖风器出口风温越高,系统节煤量越大,投资越大,系统静态投资回收期随暖风器出口风温的提高先降低后升高。推荐该机组低温省煤器纵向为40排,暖风器出口风温65~75℃。

垃圾焚烧电站空气预热器与低压省煤器的组合分析

垃圾焚烧电站的低温腐蚀十分严重。目前,尾部受热面(主要是空气预热器)防腐蚀措施主要是在空气预热器前增加暖风器,以提高空气预热器的金属温度,减轻腐蚀,但增加暖风器会降低锅炉乃至电厂的效率。针对深圳市环卫厂150t/d垃圾焚烧锅炉的改造方案,以蒸汽空气加热器和低压省煤器的联合使用的方案进行计算分析,兼顾尾部受热面防腐和整个机组效率,综合考虑尾部受热面布置和热力系统的优化,并对垃圾焚烧电站热力系统优化设计提出了原则性的建议。

四分仓回转式空气预热器三维数值分析

针对四分仓回转式空气预热器实际运行中存在的低温腐蚀问题,基于CFD软件Fluent,将转子受热面温度定义为用户自定义标量(UDS)并求解标量方程,建立了四分仓回转式空气预热器的传热三维数值模型.以某300 MW循环流化床锅炉的四分仓空气预热器为例,模拟得到工质和受热面的三维温度分布,分析了转子热段和冷段受热面传热性能存在差异的原因.结果表明:受热面板型和板材的不同是造成热段、冷段受热面传热性能和传热量差异的主要原因;右二次风仓的热段入口处受热面是发生低温腐蚀的危险区域,使其壁温高于酸露点可有效减缓低温腐蚀.

回转式空气预热器最低壁温与进口风温计算

从换热原理上推导了回转式空气预热器热段烟气出口受热面金属壁温计算式,分析了最低壁温计算中存在的问题并提出改进方法。对某燃煤电厂2台200 MW机组锅炉不同设计的回转式空气预热器的酸露点温度、热段最低壁温与冷风温度的合理选取进行了计算与比较,其结果对合理选取回转式空气预热器热段防腐的最低进口风温以及冷段、热段受热面所占比例的优化设计与运行具有参考价值。

分离式低温省煤器与暖风器系统经济性分析

针对低温省煤器与暖风器联合系统经常出现的低温省煤器解列后暖风器无法投运等问题,本文提出了一种分离式低温省煤器与暖风器系统,该系统中低温省煤器与暖风器为2个相互独立的系统,利用7段抽汽来加热暖风器,降低了暖风器热源的品位,同时喷淋系统吸收了部分乏汽的热量,增加了节煤量。以内蒙古某600 MW机组的应用方案为例,对分离式系统、联合系统与纯低温省煤器系统的经济性进行了计算分析。结果表明:分离式系统比纯低温省煤器系统节煤量大1.46 g/(k W·h),比联合系统节煤量大0.46 g/(kW·h);分离式系统负荷越低,节能效果越明显;喷淋系统环境温度越高节煤量越大,负荷降低后节煤量呈下降趋势。

凝结水喷淋装置在分离式低温省煤器与暖风器系统中应用

针对凝结水喷淋装置工程应用少、系统设计和运行优化经验不足等问题,介绍了凝结水喷淋装置的设计特点、优势以及在分离式低温省煤器与暖风器系统中的应用。该分离式低温省煤器与暖风器系统中,凝结水经暖风器冷却后回水方式有2路,提高了系统可靠性和稳定性;经暖风器冷却后的部分凝结水通过喷淋装置雾化喷入汽轮机排汽管道后,可以冷却部分乏汽、降低背压、节省煤耗,降低部分7号低压加热器抽汽量,增加系统节能收益。以某600 MW空冷机组为例,对不同工况下凝结水喷淋装置的经济性进行了计算分析。结果表明:同一负荷下凝结水喷淋装置的总节煤量随着环境温度的升高呈现先升高后降低的趋势,且暖风器出口水温越低,喷淋装置节煤量越高;建议暖风器出口水温与空冷塔内乏汽饱和温度差值在5℃以上时投运凝结水喷淋装置。该机组实际工程中凝结水喷淋装置全年平均节煤量为0.141 g/(kW·h),静态投资回收期4.41年。

背压式汽动引风机运行及排汽回收利用

淮浙煤电凤台电厂超超临界660MW机组引风机采用背压式汽轮机驱动。该机组利用引风机汽轮机排汽,通过引风机低压加热器加热凝结水,回收引风机汽轮机排汽的工质和热量,在机组满负荷运行时凝结水温度升高了17.4℃;通过低温省煤器,利用高温烟气对凝结水进行再次加热,机组满负荷运行时凝结水温度升高了18.3℃,脱硫系统入口烟气温度下降32.4℃,机组效率提高了0.24%。

基于准二级压缩空气源热泵热水器的热力性能实验研究

对带中间经济器的准二级压缩低温空气源热泵热水器(HPWT)在不同外界环境温度下的换热性能和制热效果进行实验研究。研究了不同外界环境温度对HPWT的排气温度、回气温度、制热量、消耗功率及制热性能系数(COP)等主要参数的影响。研究表明:随着外界环境温度的降低,HPWT的制热量、能效比依次逐渐降低,在20℃到-15℃的外界环境温度,其制热量下降了64%,COP值下降了54%;加热400 L的冷水到55℃,所需时间差高达3倍之多。在外界环境温度为-15℃时,HPWT的COP值为1.80,较之直接用电制备生活热水,节能效果显著。实验研究对热泵热水器的实际应用具有一定的参考价值。

热一次风加热器与低压省煤器的联合应用

介绍了一种热一次风加热器技术,该技术通过在热一次风道上增加换热设备,加热凝结水,利用凝结水回收热量,减少汽轮机抽汽量,增加汽轮机做功能力,实现节能。同时,对热一次风加热器与低压省煤器联合应用技术进行了研究,并对某600MW机组的联合应用方案进行了设计与计算。结果表明:热一次风加热器技术适用于制粉系统冷风量较大、排烟温度高且一次风机压力具有一定裕量的机组;低压省煤器技术在低负荷时节能潜力降低,而热风加热器技术随负荷降低,节能能力增强,两者联合应用方案在机组高、低负荷段均可节省供电煤耗3g/(kW·h)以上,节能效果明显。

一种评价低压给水加热器运行热经济性的方法

加热器端差受入口温度、汽轮机负荷等因素的影响,实测端差值并不能直接用来评价加热器热经济性。采用传热学原理及热平衡理论,考虑到加热器入口水温、汽轮机负荷等对传热系数的影响,提出采用低压加热器上、下端差应达值的计算方法。以某300 MW汽轮机为例,对其经过大修后的低压加热器传热系数及上、下端差进行计算。结果表明:加热器上、下端差的计算值与相应的测量值吻合较好,证明了该方法的有效性。最后,将加热器上、下端差的实测值与应达值进行对比,利用二者的偏差程度对加热器的运行经济性状态进行评价,评价结果得到了试验验证,说明提出的低压加热器运行热经济性评价方法可实现加热器性能降低的早期发现。

喷气增焓涡旋低温空气源热泵制热性能的分析

空气源热泵制热技术已广泛应用于华北地区的减煤代煤供暖等清洁供暖工程,随着低温空气源热泵制热技术的发展,把这一清洁替代能源供暖技术推广应用于东北部分地区,已具备技术可行性。本文对喷气增焓涡旋低温空气源热泵的制热性能进行了热力学分析和试验对比检测,结果显示在模拟室外气温为-25℃、相对湿度为86%时,10 hp喷气增焓涡旋空气源热泵的制热性能系数为1.38,可满足东北部分地区的冬季供暖需求。通过对辽宁省绥中县工程实例的运行检测,验证了该热泵供暖技术应用于东北部分地区的技术可行性。但若要使其具备较好的经济可行性,还需搭配其他经济性节能技术参与节省运行费用,以及政府财政补贴等扶持政策,共同收回初投资。