当机组负荷降低时,第 7 级低加冷凝水进口温度相应降低,由于控制低温腐蚀的要求, 热量回收装置的传热管金属壁温不允许降低,所以要考虑在烟气余热回收装置加装再循环管 路,在机组负荷较低时提高热量回收装置的进水温度,保证安全可靠运行。
烟气余热回收装置烟气侧出口温度控制在烟气露点之上,以防止烟气低温腐蚀。烟气余 热回收装置传热管的实际运行金属壁温取决于烟气温度、冷凝水温度、烟气侧传热系数、水 侧传热系数、传热管型式等因素。在机组满负荷工况,传热管金属管壁温度设计取值为 90℃; 在机组部分负荷运行工况,采用烟气余热回收装置传热管壁温自动控制系统,保证运行中传 热管金属管壁温度不低于烟气露点。
3.2 投资比较 下面对设置烟气余热回收装置和不设置烟气余热回收装置两个方案的投资进行初步比较。
表 3-2 投资对比表
项 目 | 不设置烟气余热回收装置(万元) | 设置烟气余热回收装置(万元) |
烟气余热回收装置(2台) | 0 | +600 |
金属壁温控制系统 | 0 | +20 |
凝结水升压泵(3×50%容量) | 0 | +24 |
凝结水管道、阀门、附件 | 0 | +100 |
方案总价格差 | 基准 | +744 |
由上表可知,设置增加烟气余热回收系统增加初投资 744 万元,按照本工程的贷款利率和还款年限折算至每年的还款金额约为 106 万元。
3.3 能耗指标比较
由于设置烟气余热回收装置后,进入脱硫吸收塔的烟气温度由 117℃降为 90℃,因而喷 水量相应减少~55t/h。
根据两方案的热平衡图,额定工况下设置烟气余热回收装置方案的汽轮发电机组热耗比不设置烟气余热回收装置方案的汽轮发电机组热耗降低了 25kJ/kWh。能耗指标对比表见表 3-3。
表 3-3 能耗指标对比表
序号 | 项 目 | 不设置烟气余热回收装置 | 设置烟气余热回收装置 |
1 | 水耗 | | |
(1) | 脱硫系统耗水量(t/h ) | 145 | 90 |
(2) | 节水量(t/h ) | 基准 | -55 |
(3) | 水价(元/t) | 4.4 | 4.4 |
(4) | 机组运行小时数h | 5500 | 5500 |
(5) | 年节水量(万t/a) | 基准 | -30.25 |
(6) | 水耗差额(万元) | 基准 | -133.1 |
2 | 煤耗 | | |
(1) | 汽轮发电机组热耗(kJ/kWh) | 7441 | 7417 |
(2) | 机组发电标准煤耗(g/kWh) | 273.78 | 272.89 |
(3) | 机组运行小时数(h) | 5500 | 5500 |
(4) | 年发电量(×106 kWh/a) | 5500 | 5500 |
(5) | 年标煤耗量(t/a) | 1505770 | 1500913 |
(6) | 年节约标煤量(t/a) | 基准 | -4857 |
(7) | 标煤价(元/t) | 120 | 120 |
(8) | 煤耗差额(万元) | 基准 | -58.28 |
3 | 能耗差额汇总 | | |
(1) | 水耗、煤耗总差额(万元) | 基准 | -191.38 |
4 结论
由上述论述和对比可知,设置烟气余热回收装置可合理回收烟气中的余热,大量降低发 电机组能耗,虽然增加了初投资,但每年节水 30.25 万吨、节标煤 4857 吨,约 4 年即可收 回投资。
锅炉尾部排烟温度一般可达 120℃以上,而湿法脱硫系统要求吸收塔入口的烟气温度仅 为 80℃左右,如果采用常规设计模式将有大量的烟气热量被浪费,因而在采用湿法脱硫系 统的机组,设置烟气余热回收装置的经济效益和社会效益很可观。
参考文献
[1] 张洪源.锅炉烟气余热回收利用分析与措施研究,企业技术开发,2009
[2] 林青.锅炉房烟气余热回收项目的方案设计与效益分析,邢台职业技术学院学报,2008
来源:城市建设理论研究