锅炉烟气余热能量置换梯级利用增效机制与实验研究
发布时间：2022-01-03 05:32
火力发电是我国电力的主要来源,降低火力发电煤炭消耗有利于缓解煤炭资源紧张、减少温室气体排放、促进节能减排。利用锅炉烟气余热回收系统降低排烟温度、减少排烟热损失,提高锅炉效率,可降低发电煤耗,提高机组效率。本文采用理论分析、实验室实验和现场试验方法研究了一种基于能量置换技术的锅炉烟气余热梯级利用系统增效机制,分析了影响系统经济性的各种因素,深入探索了系统的变工况运行特性,优化了运行方式,提高了系统的能量利用效率,为系统的经济、安全、可靠运行提供了理论依据,并为系统的运行调节提供参考。本文基于热力学方法研究了锅炉烟气余热梯级利用系统的能量置换利用机制。首先,将这一系统设定为四个组成模块,即烟气余热的低能级能量回收模块、低能级能量转移模块、高能级能量置换模块和高能级能量利用模块,并定义了四个相应热力过程,采用（?）分析方法对烟气余热梯级利用系统进行了热力学分析,建立了基于（?）效率的系统各模块的热力学评价方法,确定了影响系统运行效率的主要因素。基于等效焓降理论建立了系统中附加省煤器和前置空气预热器的热经济模型,确定了电厂热效率提高值等经济性指标的计算方法。其次,为获得最高系统（?）效率,根据...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：202 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２低压省煤器系统??Ｆｉ．１－２?Ｌｏｗｒｅｓｓｕｒｅ?ｅｃｎｏｍｉｚｅｒ?ｓｓｔｅｍ??
图１－４前置空气预热器和低压省煤器联合系统??ｉｇ．?１－４?Ｃｏｍｂｉｎｅｄ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ｆｒｏｎｔ?ｌｏｃａｔｅｄ?ａｉｒ?ｐｒｅｈｅａｔｅｒ?ａｎｄ?ｌｏｗ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｅｃｎｏｍｉｚｅｒ??３）锅炉烟气余热深度利用系统??于烟气中一般会含有Ｓ０２、ＮＯｘ等酸性气体，烟气温度过低会造成烟气结露，导致尾部烟道和换热器堵灰、腐蚀等问题，因此，排烟温度不，但这会浪费大量的烟气余热。如果烟温过高，烟气进入脱硫塔之前降温，这部分水会随烟气进入烟囱排入大气，形成“石膏雨”，污染环境量水资源。近年来，国内外学者根据吴仲华教授提出的“温度对口，梯理［６７，６８］，对电站锅炉排烟余热的深度利用进行了深入研宄，将利用排烟凝水、高压给水与预热空气等结合起来，提出了多种余热深度利用系国Ｎｉｅｄｅｒａｕｓｓｅｍ电厂Ｋ号机组通过在尾部烟道设置旁路利用１／３的烟高压给水和凝结水，并通过液相介质闭合回路将暖风器与烟气冷却器余热转移到空气侧预热空气预热器入口空气，实现了烟气余热的梯级排烟温降低到较低水平，如图１－５所示。??
ｑ?Ｔ＼?￣Ｔ２??假设烟气温度降至９０°Ｃ，即Ｔ２＝３６３Ｋ，环境温度Ｊｉ）＝２９３Ｋ。则烟气初始温度??乃与能级；Ｉ的关系如图２－２所示。从图中可以看出，随着烟气温度的升高，其能级??越高，但升高的幅度越来越小。??Ｔ?Ｋ?０．５????ｘｌ?０．４?－??．．．＿?、：，??Ｉ?Ｉ????＞?３００?４００?５００?６００?７００?８００?９００??－一＾－ｄＳ?Ｓ?Ｔ＼／Ｋ??图２－１烟气余热热量畑的计算?图２－２烟气初始温度乃与能级Ａ的关系曲线??Ｆｉｇ．?２－１?Ｅｘｅｒｇｙ?ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆｌｕｅ?ｇａｓ?Ｆｉｇ．２－２?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｉｎｉｔｉａｌ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ??ｗａｓｔｅ?ｈｅａｔ?Ｔ＼?ｏｆ?ｆｌｕｅ?ｇａｓ?ａｎｄ?ｅｎｅｒｇｙ?ｇｒａｄｅ?＾??２．２．２锅炉烟气余热梯级利用系统??电站锅炉的空气预热器（Ａｉｒ?Ｐｒｅｈｅａｔｅｒ，ＡＰ）进口烟气温度一般在３００°Ｃ以上，??在不设置烟气余热回收装置的情况下，出口烟气温度一般在１２０°Ｃ以上［１７＞。由于电??站锅炉一般采用湿法脱硫工艺，当脱硫塔入口烟温为８０－９０°Ｃ时，具有较高的脱硫??效率［１６２］。要将空气预热器到脱硫塔之间的烟温降低，通常做法是通过喷水降温降??低烟气温度
【参考文献】：
期刊论文
[1]能源转型大势下的中国路径[J]. 余皎. 中国环境监察. 2018(12)
[2]中国二氧化碳排放数据核算[J]. 刘竹,关大博,魏伟. 中国科学:地球科学. 2018(07)
[3]1000MW超超临界二次再热机组烟气余热梯级利用经济性研究[J]. 刘刚. 电站系统工程. 2018(04)
[4]多变量因素下的锅炉低压省煤器节能效果测试与分析[J]. 王学栋,仲昭伟,董洋,朱同兵. 发电技术. 2018(02)
[5]某1000 MW超超临界燃煤机组尾部烟道硫酸铵盐沉积分析[J]. 萧嘉繁,谭厚章,刘鹤欣,王毅斌,董琨. 中国电力. 2018(04)
[6]能源转型中我国新一代电力系统的技术特征[J]. 周孝信,陈树勇,鲁宗相,黄彦浩,马士聪,赵强. 中国电机工程学报. 2018(07)
[7]基于能量损失的低压省煤器系统节能效果研究[J]. 赵玉柱,庞乐,梁绪. 热能动力工程. 2017(11)
[8]燃煤电站一次风加热流程优化的高效集成系统性能分析[J]. 李永毅,徐钢,薛小军,郑清清,许诚,杨勇平. 中国电机工程学报. 2017(20)
[9]等效焓降法在超临界600MW火电机组加装低压省煤器应用的热经济性分析[J]. 陈元,鲍志勤. 能源研究与利用. 2017(05)
[10]空气预热器旁路烟气余热利用系统热力特性数值模拟[J]. 谢天,范庆伟,房瑾,黄嘉驷. 热力发电. 2017(10)
博士论文
[1]基于电站锅炉排烟余热的机炉烟气回热循环理论与应用研究[D]. 陆万鹏.山东大学 2012
本文编号：3565667
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：202 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２低压省煤器系统??Ｆｉ．１－２?Ｌｏｗｒｅｓｓｕｒｅ?ｅｃｎｏｍｉｚｅｒ?ｓｓｔｅｍ??
图１－４前置空气预热器和低压省煤器联合系统??ｉｇ．?１－４?Ｃｏｍｂｉｎｅｄ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ｆｒｏｎｔ?ｌｏｃａｔｅｄ?ａｉｒ?ｐｒｅｈｅａｔｅｒ?ａｎｄ?ｌｏｗ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｅｃｎｏｍｉｚｅｒ??３）锅炉烟气余热深度利用系统??于烟气中一般会含有Ｓ０２、ＮＯｘ等酸性气体，烟气温度过低会造成烟气结露，导致尾部烟道和换热器堵灰、腐蚀等问题，因此，排烟温度不，但这会浪费大量的烟气余热。如果烟温过高，烟气进入脱硫塔之前降温，这部分水会随烟气进入烟囱排入大气，形成“石膏雨”，污染环境量水资源。近年来，国内外学者根据吴仲华教授提出的“温度对口，梯理［６７，６８］，对电站锅炉排烟余热的深度利用进行了深入研宄，将利用排烟凝水、高压给水与预热空气等结合起来，提出了多种余热深度利用系国Ｎｉｅｄｅｒａｕｓｓｅｍ电厂Ｋ号机组通过在尾部烟道设置旁路利用１／３的烟高压给水和凝结水，并通过液相介质闭合回路将暖风器与烟气冷却器余热转移到空气侧预热空气预热器入口空气，实现了烟气余热的梯级排烟温降低到较低水平，如图１－５所示。??
ｑ?Ｔ＼?￣Ｔ２??假设烟气温度降至９０°Ｃ，即Ｔ２＝３６３Ｋ，环境温度Ｊｉ）＝２９３Ｋ。则烟气初始温度??乃与能级；Ｉ的关系如图２－２所示。从图中可以看出，随着烟气温度的升高，其能级??越高，但升高的幅度越来越小。??Ｔ?Ｋ?０．５????ｘｌ?０．４?－??．．．＿?、：，??Ｉ?Ｉ????＞?３００?４００?５００?６００?７００?８００?９００??－一＾－ｄＳ?Ｓ?Ｔ＼／Ｋ??图２－１烟气余热热量畑的计算?图２－２烟气初始温度乃与能级Ａ的关系曲线??Ｆｉｇ．?２－１?Ｅｘｅｒｇｙ?ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆｌｕｅ?ｇａｓ?Ｆｉｇ．２－２?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｉｎｉｔｉａｌ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ??ｗａｓｔｅ?ｈｅａｔ?Ｔ＼?ｏｆ?ｆｌｕｅ?ｇａｓ?ａｎｄ?ｅｎｅｒｇｙ?ｇｒａｄｅ?＾??２．２．２锅炉烟气余热梯级利用系统??电站锅炉的空气预热器（Ａｉｒ?Ｐｒｅｈｅａｔｅｒ，ＡＰ）进口烟气温度一般在３００°Ｃ以上，??在不设置烟气余热回收装置的情况下，出口烟气温度一般在１２０°Ｃ以上［１７＞。由于电??站锅炉一般采用湿法脱硫工艺，当脱硫塔入口烟温为８０－９０°Ｃ时，具有较高的脱硫??效率［１６２］。要将空气预热器到脱硫塔之间的烟温降低，通常做法是通过喷水降温降??低烟气温度
【参考文献】：
期刊论文
[1]能源转型大势下的中国路径[J]. 余皎. 中国环境监察. 2018(12)
[2]中国二氧化碳排放数据核算[J]. 刘竹,关大博,魏伟. 中国科学:地球科学. 2018(07)
[3]1000MW超超临界二次再热机组烟气余热梯级利用经济性研究[J]. 刘刚. 电站系统工程. 2018(04)
[4]多变量因素下的锅炉低压省煤器节能效果测试与分析[J]. 王学栋,仲昭伟,董洋,朱同兵. 发电技术. 2018(02)
[5]某1000 MW超超临界燃煤机组尾部烟道硫酸铵盐沉积分析[J]. 萧嘉繁,谭厚章,刘鹤欣,王毅斌,董琨. 中国电力. 2018(04)
[6]能源转型中我国新一代电力系统的技术特征[J]. 周孝信,陈树勇,鲁宗相,黄彦浩,马士聪,赵强. 中国电机工程学报. 2018(07)
[7]基于能量损失的低压省煤器系统节能效果研究[J]. 赵玉柱,庞乐,梁绪. 热能动力工程. 2017(11)
[8]燃煤电站一次风加热流程优化的高效集成系统性能分析[J]. 李永毅,徐钢,薛小军,郑清清,许诚,杨勇平. 中国电机工程学报. 2017(20)
[9]等效焓降法在超临界600MW火电机组加装低压省煤器应用的热经济性分析[J]. 陈元,鲍志勤. 能源研究与利用. 2017(05)
[10]空气预热器旁路烟气余热利用系统热力特性数值模拟[J]. 谢天,范庆伟,房瑾,黄嘉驷. 热力发电. 2017(10)
博士论文
[1]基于电站锅炉排烟余热的机炉烟气回热循环理论与应用研究[D]. 陆万鹏.山东大学 2012
本文编号：3565667
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