锅炉烟气余热利用系统分析与优化研究

发布时间：2017-11-01 18:25

  本文关键词：锅炉烟气余热利用系统分析与优化研究

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【摘要】：目前我国火电机组装机总量达到了全国发电总装机容量的70%以上,能源消耗方面存在着较大的热量损失,电站锅炉占主要能量损失的70～80%。对锅炉尾部烟气的进行余热利用改造在提高电厂的热经济性的同时减少了动力燃料的消耗,另外还能减轻对环境的污染。近些年国内外来对电站锅炉烟气余热的回收利用研究越来越深入,余热利用方式越来越多。但利用最广泛的主要是在锅炉尾部加装低温省煤器,吸收烟气余热加热汽轮机凝结水。此种余热利用方式积极响应了国家节能减排方针的号召,对于提高电站机组的效率具有重要的实际意义。国内外的中高温余热利用的技术己逐渐趋于成熟,低温烟气余热深度利用是现阶段各行各业热点前沿研究领域。火力发电的低温烟气余热相比其他行业领先许多,其他高能耗高电耗的行业急需借鉴发电行业的余热利用方式。本文深入研究了高炉煤气锅炉的运行特点,挖掘出了高炉煤气锅炉尾部烟气余热的节能潜力。通过多种不同烟气余热利用方式的比较,将尾部受热面优化改造和余热资源能量的梯级利用相结合,开展高效烟气余热利用系统研究,并提出具体的优化方案。能及匹配利用后不仅降低了高炉煤气锅炉的排烟温度,提高了环保效果和机组的热经济性,最后对增加自备电厂发电量也有着重要意义。在通过进一步的论文工作后,本文还详细分析高炉煤气锅炉热平衡计算方法、低温省煤器系统的节能计算方法的基础上,结合典型钢厂高炉煤气锅炉,对集成低温省煤器的常规烟气余热利用系统进行全面设计,为高炉煤气锅炉烟气余热利用系统的设计和优化打下了扎实的理论基础。最后本文通过比较机组余热利用的热效益和经济效益,提出烟气余热利用系统在高炉煤气锅炉机组的应用上须立足于机组的参数以及运行特点,尤其是要考虑钢厂自身特点,不仅从热力学分析的基础上进行确定余热改造方案,也要从实际投资以及增加发电收益方面考虑其技术经济学评价方法,从而深度挖掘余热利用系统的节能潜力。基于其他工业行业的生产工艺流程不同,需要在原有的生产设备上和工艺技术相结合进行余热利用改造,是优化余热资源亟待解决的问题。本文以钢铁工业中高炉煤气锅炉为典型案例,通过对钢铁工业高炉煤气锅炉余热利用进行分析与探讨,对高炉煤气锅炉烟气余热利用进行发电工程设计,为其他行业的烟气余热回收利用方面提供借鉴与示范作用。
【关键词】：高炉煤气锅炉 烟气余热利用 低温省煤器 能量梯级利用 设计优化改造
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM621.2;TK115
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 能源利用的研究背景和意义10-11
• 1.2 余热资源与利用11-12
• 1.2.1 余热资源以及分类11-12
• 1.2.2 余热资源的利用12
• 1.3 烟气余热利用国内外研究现状12-13
• 1.4 本文研究内容13-15
• 第2章 高炉煤气锅炉余热利用分析与优化15-25
• 2.1 高炉煤气锅炉15-21
• 2.1.1 高炉煤气的生产15-16
• 2.1.2 高炉煤气锅炉燃烧特点16-17
• 2.1.3 高炉煤气锅炉受热面布置17-19
• 2.1.4 高炉煤气锅炉热平衡计算19-21
• 2.2 高炉煤气锅炉余热利用21-22
• 2.2.1 高炉煤气锅炉余热资源21
• 2.2.2 高炉煤气锅炉煤气利用技术21-22
• 2.3 高炉煤气锅炉烟气余热利用技术22-25
• 2.3.1 烟气余热利用原则22-23
• 2.3.2 烟气余热合理利用方式23-25
• 第3章 烟气余热利用热力学分析25-34
• 3.1 烟气余热利用热力学分析方法25-28
• 3.1.1 常规热平衡法25-26
• 3.1.2 等效焓降法26-28
• 3.2 烟气余热利用节能潜力分析28-30
• 3.3 安装低温省煤器系统30-34
• 3.3.1 串联联结方式32
• 3.3.2 并联联结方式32-33
• 3.3.3 跨级并联联结方式33-34
• 第4章 余热利用优化模型与方案优选34-44
• 4.1 余热利用方案设计34-37
• 4.1.1 依托工程介绍34-35
• 4.1.2 烟气余热改造初步方案35-36
• 4.1.3 优化改造具体方案36-37
• 4.2 热力学分析37-40
• 4.2.1 烟气成分分析37-38
• 4.2.2 余热利用换热分析38-40
• 4.3 技术经济学分析40-41
• 4.3.1 换热成本分析40
• 4.3.2 经济效益分析40-41
• 4.4 烟气余热利用系统部分问题的处理41-44
• 4.4.1 排烟温度对烟囱排烟能力的影响41-42
• 4.4.2 尾部烟道设备结构布置42
• 4.4.3 烟道阻力对引风机的影响42-43
• 4.4.4 受热面的磨损腐蚀与积灰结垢43-44
• 第5章 结论与展望44-46
• 5.1 结论44
• 5.2 下一步工作的展望44-46
• 参考文献46-50
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果50-51
• 致谢51

【参考文献】

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本文编号：1128010