锅炉暖风器系统与热风再循环系统对比分析

锅炉暖风器系统与热风再循环系统对比 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 摘 要：通过对机组热效率、风温调节范围、送风机功率、系统投资、系统运行性能等方面进行技术经济对比，综合分析了锅炉暖风器系统与热风再循环系统各自的优越性，除设备投资以外，其他方面锅炉暖风器系统具有明显优势，尤其是机组节煤效益和送风机运行的节电效益最为突出。 关键词：锅炉；暖风器；热风再循环 中图分类号：TK223．34 文献标识码：A 文章编号：1671—086X(2004)03—0130—04 对于燃煤锅炉和燃油锅炉，尾部受热面低温腐蚀有轻有重、但不可避免，如果再综合考虑冬、夏季气温变化和锅炉调峰负荷运行等因素，有效控制低温腐蚀和提高机组运行经济性就成了电厂锅炉系统 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 中应该考虑的问题。 目前电厂锅炉系统设计中考虑控制低温腐蚀和运行经济性的 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 主要有：采用暖风器系统和采用热风再循环系统两种。尤其是北方，要求暖风器空气温升较大，采用暖风器系统的较多。 锅炉暖风器系统的 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 是：从汽轮机低压缸抽汽口(0．8MPa级或0．3MPa级抽汽口)抽汽到锅炉暖风器加热冷风，使冷风温度达到锅炉进风温度要求后再进入锅炉，系统见图1。 锅炉热风再循环系统的流程是：从锅炉空气预热器空气出口引出部分热风，加入到送风机人口，与冷空气混合，使混合后的空气温度达到锅炉进风温度要求后再进入锅炉，系统见图2。 理论上讲，锅炉暖风器系统和锅炉热风再循环系统均能达到通过控制锅炉空气预热器进口风温来控制锅炉低温腐蚀的目的，但由于实现这一目的的手段完全不同，所以投入成本和产出成本肯定不同，下面从机组热效率、风温调节范围、送风机功率、系统投资、系统运行性能等5个方面进行技术经济对比分析，分析结果供电厂设计中锅炉系统选型参考。 1  机组热效率方面的对比分析 由于机组煤耗主要涉及锅炉、汽轮机，所以要分析对锅炉效率和汽轮机内效率的综合影响；另外由于机组的电功率和热功率主要取决于电网和热网要求，所以本文分析假定机组的发电功率和供热功率固定不变，简单计算锅炉燃煤量的变化，以燃煤量的变化代替机组热效率的变化。 以齐鲁石化热电厂锅炉设计煤种(山西混合贫煤)为分析煤种： 应用基碳：CY=55％； 应用基氢：HY=3.16％； 应用基氧：OY=2.13％； 应用基氮：NY=0.88％； 应用基硫：SY=1.8％； 应用基水分：WY=8.03％ ； 应用基灰分：AY=29％； 应用基低位热值：QDWY=21688kJ/kg； 以齐鲁石化热电厂410t/h固态排渣煤粉炉的设计参数为分析基础： 锅炉供汽压力/供汽温度：9.8MPa/540℃； 锅炉排烟温度/给水温度：147℃/215℃； 锅炉效率/锅炉燃煤量：90.95％/53.04t/h； 空气预热器进风温度/出风温度： 30℃/360℃； 设计考虑最低空气温度：-10℃。 本文分析计算采用锅炉暖风器系统和热风再循环系统分别将冷空气从-10℃加热到30℃，满足锅炉进风温度要求所引起的锅炉燃煤量的变化。 1.1 热风再循环系统 从图2可见，热风再循环系统中，加热送风机入口冷风的热量来自锅炉内部，与汽轮机无关，锅炉其余参数均按设计参数，仅仅冷空气温度取值-10℃。从热平衡计算可得：将360℃的热风从空气预热器出口引到风机入口与-10℃的冷风混合，得到30℃的混合温风进入锅炉，需要热风再循环率为12％。即：送风机和锅炉空气预热器的空气流量增大12％，进入锅炉炉膛的风量和锅炉排烟的烟气量不变。 作为对比分析计算，下面将热风再循环方式作为比较基础，令其他各参数改变量为零，分析计算暖风器方式引起的锅炉燃煤量的变化。 1.2 暖风器系统 从图1可见，暖风器系统中，加热冷风的热量来自汽轮机抽汽，与汽轮机有关。由于分析的基础是：电网要求的机组发电负荷不变；热网要求的机组供热负荷不变；所以对汽轮机的影响可以归结为汽轮机进汽流量的变化。对于齐鲁石化热电厂的高压双抽汽汽轮机组而言，锅炉暖风器使用1kG/h(0.8MPa/320℃)抽汽，汽轮机要求进汽流量增大0.7kG/h(主汽热焓：3476kJ/kG；抽汽热焓：3095kJ/kG；抽汽已作功焓降：381kJ/kG；汽轮机低压缸排汽热焓：～2400kJ/kG，蒸汽在汽轮机内作功总焓降：1076kJ/kG)。 根据煤种资料，在锅炉410t／h负荷、炉膛出口过量空气系数1.25工况，锅炉进风量应为400，O00m3/h( 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 状态下)；从-10℃加热到30℃，需要抽汽流量为8t/h，汽轮机由于抽汽增加8t/h、维持发电功率和供热功率不变要求增加的主蒸汽流量为5.6t/h。 对于锅炉而言，计算燃煤消耗量的锅炉蒸发量由410t/h变为415.6t/h；送人锅炉的热量增加了汽轮机抽汽带进的热量这一部分，综合计算，锅炉燃煤量减少0．3％以上。上述热量变化详见图3，计算结果列于表1。 从图3可见，从汽轮机抽汽8t/h加热冷空气带人锅炉的热量为20000000kJ/h；维持汽轮机发电功率和供热功率不变需要增加的5.6t/h锅炉供汽带出锅炉的热量为15500000kJ/h，带人大于带出，使得锅炉效率提高，锅炉燃煤消耗量减少。 通过对比分析计算，可以得出下面结论：采用暖风器系统同热风再循环系统相比，在达到同样锅炉空气预热器进风温度的要求下，机组热效率有所提高，锅炉燃煤量有所下降，节能的原因在于抽汽回热使机组热效率有了提高，这一点可以同提高锅炉给水温度来提高机组循环热效率的措施类比。 从计算结果来看，节煤量不大，原因在于用于计算的机组没有蒸汽再热循环，同时抽汽参数偏高，对于300MW再热机组，若抽汽压力为0.3MPa压力等级，则同样上述煤种，锅炉燃煤量的改变量将在0.5％以上。 2  风温调节范围的比较 锅炉暖风器系统和热风再循环系统的基本功能是通过控制锅炉空气预热器进风温度来控制锅炉冷端低温腐蚀，重点考虑冬季最低气温和锅炉调峰负荷运行两个工况。 对于冬季最低气温，例如齐鲁石化热电厂当地-10℃的工况，采用锅炉暖风器系统和热风再循环系统都能满足将冷空气从-10℃加热到30℃再进入锅炉空气预热器的要求。 但是，对于锅炉调峰负荷，例如40％负荷运行工况，此时锅炉排烟温度相应降低15℃左右，控制低温腐蚀要求锅炉进风温度相应提高15℃以上，热风再循环率将会相应要求提高，锅炉空气预热器的传热能力实际上无法满足上述风量和风温的要求；又如锅炉启动工况，排烟温度更低，控制低温腐蚀要求的空气预热器进风温度更高，姚孟电厂进口300MW机组运行规程要求锅炉启动工况时的空气预热器进风温度为70℃，华能大连发电厂350MW机组要求锅炉启动工况时的空气预热器进风温度为90℃，热风再循环系统基本无法满足上述要求。 而暖风器系统的蒸汽与电厂辅助蒸汽管道相通，不论是机组低负荷运行工况、还是启动工况，都能满足锅炉空气预热器进风温度的要求。 可见，暖风器系统的风温调节能满足锅炉各种工况要求，而热风再循环系统仅仅能满足冬季低温工况，不能满足锅炉调峰负荷运行和启动工况对进风温度的要求。 3 对送风机功率的影响 送风机功率取决于风量和风压。 暖风器系统由于暖风器本体的空气流动阻力损失，风机风压必然要求提高，一般锅炉暖风器空气流动阻力损失为200Pa，齐鲁石化热电厂410t/h锅炉送风机出口风压5480Pa，暖风器本体阻力占风机压头的3.6％。 热风再循环系统由于一部分热风在送风机、空气预热器、热风道、热风门组成的系统内循环，对风机功率的影响表现在风量增大和空气预热器阻力增大两个方面。针对齐鲁石化热电厂410t/h锅炉，在冬季最低气温，将空气温度从-10℃提高到30℃，要求热风再循环率12％，即：送风机风量增大12％；空气预热器的流动阻力也由于风量增大12％而相应增大250Pa左右，占风机压头的4.5％。上述考虑尚未涉及风温提高对风机的影响。 风机功率和风量与风压的乘积成正比，对于现有电厂设备而言，暖风器系统的阻力仅增大3.6％，对风机的影响不大，若由热风再循环改为暖风器系统，风机的运行条件有所改善，若采用的是调频电动机，则送风机节电效益明显；对于新建电厂而言，送风机选型中，热风再循环系统使风机风量增大12％、空气预热器阻力增大4.5％，综合影响要求送风机功率增大17％；同暖风器系统相比，送风机功率增大13％以上。 可见，热风再循环系统送风机的功率大，电能损失大，运行经济性不好。 4  系统投资 热风再循环系统需要增加的设备主要是热风道、热风门。 暖风器系统需要增加暖风器本体设备、蒸汽管道、疏水管道等。 所以系统投资应该是暖风器系统大。对于一台300MW机组，采用暖风器系统同热风再循环系统相比，前者投资可能大20万元左右。 5  系统运行性能 系统运行性能可从可靠性和可调性两个方面讨论。 5.1 可靠性 热风再循环系统的设备主要是热风门，其存在的主要问题是不能密封，在夏季外界空气温度较高，不需要热风再循环时，漏风使得空气预热器进风温度更高，锅炉排烟温度相应升高，锅炉热效率降低。 暖风器系统的设备主要是暖风器本体，由于设计方面存在问题使得部分暖风器在电厂运行中存在堵灰、泄漏、水击等问题，要求用户注意暖风器制造厂家的选择，只要重视这一问题，暖风器设备的可靠性是有保证的。 5.2 可调性 由于目前暖风器系统和热风再循环系统都是用来在环境温度较低和锅炉低负荷工况提高空气预热器进风温度，而环境温度在连续变化、锅炉负荷也是经常变化，所以要求暖风器系统和热风再循环系统都能随着上述变化自动调节，否则在经济上不合算，或者造成严重低温腐蚀。 热风再循环系统由于风压差大，热风门口径也大，所以系统可调性相对较差；暖风器系统若采用上海发电设备成套设计研究所上海博创热能机械有限公司发明的专利技术：疏水侧调节方式，调节性能良好，锅炉空气预热器冷端运行壁温能很好地控制在要求值±2℃范围内。 6  结语 锅炉暖风器系统和热风再循环系统都具有提高锅炉空气预热器进风温度，控制锅炉低温腐蚀的基本功能。但由于其提高锅炉空气预热器进风温度的方式完全不同，所以各自的优越性不同，通过对比分析可知：除系统投资因素以外，暖风器系统在其他方面的优势明显。主要有下面4点：(1)暖风器系统的节煤、节电效益明显，具有良好的节能经济效益和社会效益；(2)暖风器系统的风温调节范围大，能覆盖冬季最低气温工况、锅炉启动工况、锅炉低负荷运行等工况对空气预热器进风温度的要求；(3)暖风器系统的风温可调性好。(4)虽然暖风器系统的设备投资比较大，但其良好的运行节煤、节电效益将使增加的设备投资在一年以内回收。所以电厂锅炉系统选型中应该尽可能选择暖风器系统，有利于降低火力发电机组的供电煤耗。