提高火电厂热效率方法探讨

摘要：本文对在火力发电厂热力系统中串联低温省煤器来提高热效率、降低能耗探讨介绍。

关键词：低温省煤器；节能；热效率；

1.提高火电厂热效率方法

对于火力发电厂的热力系统而言，可以采用以下三种方法提高全厂的热效率。（一）提高蒸汽参数，这是国内外主机制造厂不断追求的目标，从亚临界、超临界到目前的超超临界机组，国外正在为进一步蒸汽温度到650～700℃作不懈的技术研究。但是蒸汽参数每跨一个台阶，锅炉和汽轮机都需要采用更高档的材料，大大提高了主机设备的成本。（二）降低汽轮机的排汽参数。由于受电厂所处地理位置和气候条件的限制，循环冷却水温是在一定的范围内变化的，因此汽轮机的排汽参数下降的幅度是有限的。（三）减少锅炉烟气的排放热损失。低温省煤器的运用就是设法提高高温烟气的利用效率的一种手段。

排烟损失是锅炉运行中最重要的一项热损失，我国火力发电厂的很多锅炉排烟温度都超过设计值较多。为了减少排烟损失，降低排烟温度，节约能源，提高电厂的经济性，凝结水在低温省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，自身被加热、升高温度后再返回汽轮机低压加热器系统，代替部分低压加热器的作用，是汽轮机热力系统的一个组成部分。低温省煤器将节省部分汽轮机的回热抽汽，在汽轮机进汽量不变的情况下，节省的抽汽从抽汽口返回汽轮机继续膨胀做功，因此，在发电量不变的情况下，可节约机组的能耗。这是低温省煤器的最大特点，也是它不同于一般省煤器和回收排烟热量的余热锅炉之处。

2.低温省煤器布置方式

低温省煤器在热力系统中的连接方式，直接影响到它的经济效果和分析计算的方法以及运行的安全、可靠性。低温省煤器联入热力系统的方案很多，就其本质而言，只有两种连接系统：一是，低温省煤器串联于热力系统中，简称串联系统；二是，低温省煤器并联于热力系统中，简称并联系统。

3.两级串联低温省煤器布置经济性分析

低温省煤器分为串连的两级串连在6、7号低压加热器之间，第一级布置在空预器出口与电除尘器进口之间的烟道中，将烟气温度从约123℃冷却到约105℃。第二级布置在吸收塔的进口，将烟气温度从约110℃冷却到约95℃左右。（注：烟气通过引风机后温度可上升5℃）。

采用串连运行方式，低温省煤器机组在VWO工况运行时，7号低加出口的100%的凝结水经低温省煤器加热后，水温升到86.5℃，进入6号加热器，烟气温度由123℃降到95℃。

加装低温省煤器后，除7、8号低加抽汽分别增加了0.394和0.606kg/s外，5、6号低加抽汽分别少0.637和8.402kg/s，低加少抽的蒸汽继续在汽轮机内做功。在汽轮机高、中压缸进汽参数不变的情况下，汽轮机功率由719.301MW增大到723.271MW，低加少抽汽可以增加发电量3.97MW。

机组在VWO工况运行时，低温省煤器运行参数见下表：

低温省煤器回收了部分烟气热力，节约了燃煤，其经济效益是比较明显的。从表中可看到，烟气换热器回收的热量为约23.68MJ/s，在THA工况下，汽轮机热耗从7292kJ/kWh下降到7254kJ/kWh，机组的绝对效率提高0.26%，全厂发电效率提高0.24%，由此降低发电标准煤耗1.4g/kWh，因此机组可多发3300kW电负荷，以0.436元/ kWh的上网电价计算，如年等效运行小时为5500h，则每台机组每年上网收益可增加791万元。

低温省煤器布造成烟气系统的阻力增加约800Pa，由此增加的电耗约900kW/机组。引风机入口烟气温度降低减少电耗约400kW/机组。

将低温省煤器布置在脱硫吸收塔的上游，降低了进入脱硫吸收塔的烟气温度。对吸收塔而言，将烟气从进塔温度（无GGH为125℃）降低到出塔温度的过程要蒸发大量的水，进塔温度越高，蒸发量越大。因此有GGH的脱硫系统的用水量大约是无GGH的用水量的四分之三。低温省煤器类似于GGH，降低了烟气温度，同样起到节约脱硫系统用水的效果。根据初步计算，某电厂两台机组如不采用低温省煤器（也无GGH）脱硫系统的用水量约为200t/h，如采用低温省煤器脱硫系统的用水量约为150t/h，可节约用水约50t/h。脱硫系统采用的工业水，按每吨工业水0.5元计，如年等效运行小时为5500h，一年节水的费用是13.75万元。

具体的比较如下表（单台机组）。

低温省煤器的技术经济分析（THA工况）

4.结论

综上所述，采用低温省煤器可提高机组热效率，节约煤耗，并且节水效果显著，符合国家“节能减排”的政策。

参考文献：

[1]虞铁铮 火力发电厂安装丛书-大型锅炉安装（上册）【M】.北京：水利电力出版社

[2]山西省电力工业局.锅炉设备运行【M】.北京：中国电力出版社，2003.