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1.锅炉;2.暖风机;3.空气预热器;4.烟气冷却器;5.静电除尘器;6.烟气冷却器;7.脱硫塔;8.耐酸泵;9.湿烟囱
采用这种冷却器布置策略的余热回收装置主要使用于以下三种情况:一是除尘器采用布袋式除尘器而对烟气温度较敏感的新建工程中;二是除尘器进气温度在130℃~150℃之间或更高,而且增压风机有400Pa上下裕量的改造工程中;三是烟气温度在130℃上下,在除尘器后方安装高低温一体型冷却器空间不够,且增压风机有400Pa上下裕量的改造工程中。
除了以上介绍的布置方式外,该冷却装置的高、低温段还可以合为一体布置于除尘器之后或是高、低温分开而布置于除尘器之后,具体采取何种方式布置要根据现场实际情况、具体需求来进行优选,从而使其达到最佳的余热综合利用效果,实现节能降耗、控制发电成本的目的。
2 余热利用技术应用实例分析
2.1 汽水系统的余热利用实例
以某火电厂2×200MW机组为例,其额定蒸发量为670t/h,2台锅炉的设计连排流量为12t/h,实际运行流量为8~10t/h。对其采用螺杆膨胀动力发电装置改造之后,初期运行一台锅炉,并利用汽包排污阀来控制连排流量,使其达到装置设计要求,这样发电装置发电功率达到200kW。通过运行测试确定该装置的投入未对汽轮机发电机组造成不良影响,且机组运行安全可靠,实现了无人值守。应用效果得到验证后对另一台锅炉开展改造,投运后2台锅炉正常运行时,发电装置发电功率可达300kW的满负荷额定容量运行。
应用效果分析:在2台锅炉正常运行情况下按发电功率为300kW计算,刨去发电装置自损耗1.1kW,按锅炉全年运行6500h,上网电价按0.35元/(kW?h)的情况下,采用该系统可以增加发电量(300-1.1)×6500=194.285万度,可获收益68.0万元,而且同时还向社会提供了大量的热水。这样按机组的发电煤耗率为3209/(kW?h)计算,年可节省标煤621.71t。若按每吨煤燃烧要排放CO21.98t计算,每年可以减少CO2排放1231t,可见节能和环境效益都很明显。
2.2 排烟系统的余热利用实例
以某电厂300MW机组的深度冷却器节能改造为例,在改造中采用在增压风机和脱硫塔之间增设烟气冷却装置,把锅炉给水从6号低压加热器前通过管道引入烟气冷却器中,和烟气进行热交换后再送到5号低压加热器,在该环节烟气温度从152℃降低到108℃,而给水从83.8℃升高至103.7℃。本次技改投资为640万元,改造用去45天。
节能效果分析:技改之后机组的排烟温度降低44℃,使机组的发电煤耗降低约4g/(kW?h),该机组年运转4500h,当时标准煤价为800元/t,该技改项目可实现年节约标煤5400t,费用432万元,技改投资不到2年可收回,另外可减少CO2排放10692t,经济效益和环境效益显着。
3 结语
火电厂余热的综合利用技术的推广和应用,不仅可以获得良好的经济和环境效益,同时能够提高火电厂的节能减排能力,这既有利于电厂节约成本、提升竞争力和完成环保义务,同时又符合国家关于转变发展方式、节能减排的发展思路。当然火电厂余热利用技术不仅限于此,随着科技的发展必将会有更加有效的回收利用技术出现,因此我们有理由相信,未来更加多元和先进的余热利用技术必将对火电企业的运行和效益模式带来深刻的变革。
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