电站锅炉深度降低排烟温度的理论分析与计算

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1、第32卷第l0期华电技术Vo1．32No．102010年10月HuadianTechnologyOct．2010电站锅炉深度降低排烟温度的理论分析与计算黄新元，孙奉仲(山东大学能源与动力工程学院，山东济南250061)摘要：介绍了深度降低排烟温度的概念，分析了深度降低排烟温度与烟囱防腐的内在关联，探讨了汽轮机额外冷源损失在深度节能系统中的评价以及低烟温传热形成的受热面防腐设计的关键技术，最后指出，应根据机组的实际情况拟定深度降低排烟温度方案，以追求增发电功的最大化。关键词：电站锅炉；深度节能；排烟温度；冷源损失中

2、图分类号：TM621．2文献标志码：A文章编号：1674—1951(2010)10—0028—03这种延伸既反映了强烈的节能意愿，也因锅炉已建0引言设了防腐烟道(脱硫系统)而变为可行。深度降低锅炉排烟温度是指安装有湿法脱硫系除节能之外，深度降低排烟温度可大大减少烟统的锅炉(不设烟气加热器(GGH)或准备去除气喷水量，从而保护烟囱。脱硫后烟气露点的计算GGH)，在增压风机出口烟道增设低压省煤器，利用十分复杂，但有一点十分肯定，即水的露点(烟气中汽轮机的凝结水，将排烟温度大幅度降低至85～90的水蒸气分压)越高，烟气

3、露点越高。因此，减少原℃，以最大限度回收低品位烟气余热用于发电，实现烟气的喷水量可以大大降低烟气露点。烟气中喷水深度节能。目前，国内已有1O余台锅炉进行了深度量与喷水前烟温(排烟温度)的关系见表1(表1的节能的工程实践。对于利用汽轮机凝结水降低排烟数值与机组容量无关)。由表1可以看出，随着喷温度，不少业内人士尚有疑虑甚至误解。就深度节水前烟温的降低，烟气喷水量逐渐减少。能技术本身而言，也有一些迫切需要解决的理论和表1烟气喷水与脱硫塔进口烟温关系技术难题，例如：如何掌握深度节能与烟囱防腐的内喷水前烟温／oc1301

4、1085在关联、汽轮机额外冷源损失在深度节能系统中的烟气喷水量／(g·mI3)22．3212．380地位评判、如何突破低烟温传热形成的受热面防腐最近，国内一些不设GGH或去掉GGH的锅炉，设计瓶颈、如何选择电厂的热系统以追求增发电功烟囱出现冒酸雨和石膏雨现象，甚至导致停炉。在的最大化等。作者结合电厂节能的实际工程经验，寻求对策时，很少有人对排烟温度高低进行评价。对上述问题做了一些理论上的分析和探讨。实际上，排烟温度越高的锅炉，烟囱受到的威胁就越1排烟余热资源的新认识大，这是因为较高的烟温导致喷水量增大的缘故。根据

5、以上观点，深度降低排烟温度的意义已经目前，电厂锅炉的设计排烟温度都在125～135不仅局限于烟气余热回收，在做技改方案论证时，其℃之间，当运行排烟温度超过设计值时，会导致煤耗对环境保护、烟囱安全运行所带来的巨大间接效益增加。传统的节能理念是把设计排烟温度作为节能也应计算在内。改造的目标值，而把排烟温度的运行值与设计值之间的温差值作为可资利用的余热资源。一般而言，2汽轮机冷源损失评价这个资源并不太大，当回收排烟余热技术与电站锅低压省煤器卜是目前普遍用于深度降低排烟炉的脱硫系统相结合时，排烟的余热资源就被扩大温度(如

6、图1所示)的系统，其原理是利用烟气加热了。在不设GGH的脱硫系统中，不论排烟温度高取代部分汽轮机抽汽，通过排挤抽汽做功而实现低，都要通过喷水将排烟温度降低到85℃左右，然后进入脱硫塔。这意味着从运行排烟温度到85℃节能。烟气余热形成的排挤抽汽会导致汽轮机冷源损之间的全部烟气热量都被丢弃了。把排烟温度的运行值到85的区域视为新的余热资源，余热资源的失增加，至于汽轮机热耗率是否增加，取决于余热是否计入汽轮机热耗量。如果烟气余热计入汽轮机热收稿日期：2010—04—10耗量，则汽轮机热耗率增大，但此时锅炉效率也增第10

7、期黄新元，等：电站锅炉深度降低排烟温度的理论分析与计算·29·系统，一部分用于增发电功dW，一部分变成冷源损失dQ：。由于dW恒大于0，故热耗率降低。利用上述公式对某600MW机组典型回热系统(如图1所示)进行计算，得到冷源损失和热耗率降低数量关系见表2。表2冷源损失、热耗率主要计算数据器烟气加热+●烟气加热图1深度节能装置的加热系统加；如果烟气余热不计入汽轮机热耗量(即锅炉效注：1．方案0为炉内降低排烟温度，方案1为绕流6低压加率不变)，则汽轮机热耗率降低。用2种算法计算热器，方案2为绕流7低压加热器；2．各方

8、案的排烟温度均从得到的发电标准煤耗降低的数值完全相等。120oC降低到90℃。以下按锅炉效率不变、烟气余热不计入汽轮机由表2可以看出，由于回收热量作用于不同能热耗量(即上述第2种算法)，导出冷源损失、汽轮级，相应于1kg新汽的冷源损失差别较大。以方案机热耗率、发电标煤耗之间的关系式。0的最小(24．92kJ／kg)，占输入热量的0．5178；方相对应于1kg新汽，低压省煤