排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项,约占锅炉总热损失的70%~80%,且随着排烟温度的不断升高,排烟热损失会进一步增加。一般而言,排烟温度每升高10 ℃,排烟热损失增加0.6%~0.8%。从能源利用角度而言,这部分余热是潜力很大的能量资源。
问题提出:影响锅炉排烟温度的因素主要有煤质、送风机入口风温、炉内燃烧工况、受热面积灰、氧量、给水温度、锅炉本体和给料系统漏风等。正常运行中,除了定期吹灰外,电厂运行人员对排烟温度的调节手段极其有限。国内火力发电厂锅炉排烟温度一般在130~150 ℃,甚至更高。因此,合理利用这部分锅炉烟气余热,以提高机组效率,降低煤耗,是电厂节能技改的重要措施之一。
推荐方法:推荐从汽轮机低压回热系统凝结水管路上引出部分凝结水送入锅炉尾部烟道加装的气-水换热器,凝结水吸收锅炉排烟热量,温度升高后再返回低压回热系统。锅炉排烟余热可利用于多个能级,代替部分低压加热器的作用,减少相应低压加热器的回热抽汽,成为汽轮机热力系统的一个组成部分,从而实现余热的多能级梯度回收利用。同时,系统可以绕过部分低压加热器,由此减少的水阻可以补偿系统本体及连接管道的流阻,不必增设水泵,提高了运行的经济性和可靠性。
应用实例:以某300 MW机组为例,锅炉烟气和凝结水之间采用间接换热方式,系统流程如图1所示。气-水换热器布置在空气预热器出口,闭式循环水在气-水换热器内和锅炉烟气进行热交换,吸收烟气余热后在水-水换热器内再和凝结水进行热交换,凝结水吸收热量后,在5号低压加热器入口与主凝结水汇合,重新进入主凝结水管路。由于这部分凝结水是采用锅炉烟气余热进行加热的,所以6号、7号和8号段抽汽量会相应减少,各自返回汽轮机做功,从而使机组的发电功率增加,热耗降低。
图1 锅炉烟气余热回收系统流程
建议:锅炉烟气余热用于加热汽轮机低压凝结水,且随着回收的烟气余热量增加,节能效益越显著。但在具体工程中,所回收的烟气余热是有一定限制的,这既与布置在锅炉烟道内受热面面积、烟气露点有关,也与环境温度、负荷和煤质有关。因此需要对其做全面的技术经济比较,以决定项目建设的可行性。