电站锅炉余热深度利用及尾部受热面综合优化

电站锅炉余热深度利用及尾部受热面综合优化

刘浩成

华电新疆五彩湾北一发电有限公司 新疆昌吉回族自治州 831100

摘要：随着我国科学技术的发展和进步，能源开采的数量也在逐步增加。发电站的碳燃料是中国大多数城市的主要能源消耗，由于电站锅炉作为生产能源的主要工具。大型电站锅炉的耗热量高达输入燃料形成热量的十分之一。为此深度使用电站锅炉余热以及尾部受热面的回收与开发有着十分强烈的现实意义。

关键词；电站锅炉；余热；深度利用；尾部受热；综合优化

引言

由于电站锅炉中的余热损失，电站最先进的改进方法是在空气加热器出口的废气流道中安装一个“低温供应商”，称为热交换器。区域供暖锅炉优化的完整方案包括在原有锅炉的传统旋转式空气加热器之后添加一个新的前空气加热器。其主要任务是促进冷却后水滴中的空气冷凝，减少空气加热过程中热交换的温差，以及以良好的效率实现节能减排。

一、电站锅炉余热的优化利用

1、电锅炉锅炉房余热系统存在的问题

当厂用锅炉启动时，大部分热量将用于需要的地方，但同时，大量热量将被排出，余热就是其中之一。首先，优化余热系统。余热系统将释放尚未完全焚烧的燃油。排空后，这些燃油中的大多数未经处理，仍保持其原始外观。这些清洁的天然燃料将造成严重的环境问题，而无需进行处理。同时，它们的烟尘含量高，节能效果差。其次，运行厂房锅炉出口设备的设计存在故障，这意味着大量热量无法合理利用，这仍取决于后续解决方案。

2、余热系统的优化

（1）、空气预热器的改造

空气加热器在余热利用中起着重要作用。因此，优化余热系统时，改造的主要目的是更换空气加热器。总的来说，安装低温空气加热器是为了更好地适应发电站的使用，并提高热量和功率的利用率。在运行期间，这些装置可以加速废气冷却，提高碳效率并降低燃油消耗。因此，在受控排气流系统中，提高加热器效率和降低加热器温度可在一定程度上提高热利用的整体效率。温度控制将影响废气的冷却速度和余热的使用时间。因此，工作时间内的动态适应是实现最佳温度的必要条件。在发电站中，对排气温度的控制不仅可以更好地监测废气的状况，而且可以节省大量的能源。此外，通过温度控制，合理控制功率将进一步提高整体节能效果。

（2）、烟气处理

燃煤锅炉排放的废气会对环境造成一定的污染。如果排放的废气未经硫化或处理，则会在排放过程中形成特定的累积，并对环境产生重大影响。废气中含有多种有害物质，如含硫量较高的化合物、硝酸盐和碳。这些化合物由烟气释放，它们对电厂本身和环境的影响不容忽视。新工厂将继续处理废气，以减少对环境的影响。此外，燃煤锅炉在抽气系统中采用步进加热器对废气进行加热，以提高热效率，减少废气温度与环境空气温度之间的温差。由于热交换中的温差减小，热交换中的热损失也减小，热损失显著减少。这是锅炉燃烧系统的优化方法。

二、电站锅炉尾部受热面余热系统优化

1、优化的原因

伴随着日益发展的社会，如今无论是哪一个行业都离不开电力的支持。，煤电装机容量也逐年增加。因此，发电站对能源的需求也大大增加，对所需燃料质量的要求也大大提高。使用后，现有资源难以再利用，价格上涨，给电站造成困难和压力。目前，发电站的优化已纳入国家计划。为了优化节能，注意电站的每个过程，特别是优化锅炉尾部的受热面。使用锅炉时，热量是建立在锅炉尾部的热交换器使用的基础之上的，然而绝大多数热量已经处于被高度消耗的里面。这些被消耗的热量无法被再次利用起来，同时它会是的电站锅炉效率大大降低，是的资源处于被浪费的状态。为此，应该针对于电站尾部的实际受热部分进行综合的优化和完善。将尾部废物排气进行有效的处理，应利用热力学原理对能量问题和功能关系予以计算，与此同时要对相关的方法予以优化和确定。在实际的对尾部进行有效的优化环节中，相关的工作人员应该将重心放在对换热器的质量的控制上面，以提高换热效率，减少热损失，提高能源利用率和汽轮机效率，并使热转换系统更加完善。除了优化整个设备系统外，新的尾气处理系统还需要增加木炭燃气系统的流量，并充分利用尾气中的能源。这是提高资源效率的关键。

2、优化的综合考虑

相关的工作人员应该考虑到在冬天温度的差异性问题，为此尤为重要的就是对由余热进行有机的优化和有效的利用。通过对余热优化水平予以提高，从而有效控制温度，而且以新的方式来对效率予以控制。环境温度所产生的影响是非常大的，所产生得反应也是不尽相同的。当外部温度太低的时候就会出现加热器堵塞或者损坏的一些不利情况。一旦加热器损坏了，那么随之而来的就是大量设备的功能无法正常运行，从而导致了故障的发生。从而对能量的使用产生负面的影响，严重者将会导致系统出现瘫痪的状态。外部环境温度对内部温度变化的效率产生直接影响，因此一些地处北方寒冷地区的电站会通过空气加热器以及其他设备来对锅炉的外部温度予以提高同时对并热量的使用予以节省。由于系统设备对机组寿命产生深刻影响，因此有必要保持温度稳定、对机组活动水平予以提高和确保机组处于一种良好的运行状态。废气排放物中有大量的污染物，为了维持环境的发展和机组工作的稳定性，必须对这些污染物进行良好的控制。尾气钻井和装置内部结构和性能的优化可在一定程度上提高装置的稳定性。同时，由于中国现在对资源利用和环境保护施加压力，尾气的优化更为重要。总之，我们应重点分析和解决优化系统框架内的问题，无论是碳控制、单个排气口的设置，还是热交换器和热交换器温差的控制。

3、锅炉尾部排烟余热的利用

传统的锅炉尾部受热面手动加热系统会长期将尾气直接排放到大气中，不仅造成严重的环境污染，而且会使锅炉排气温度显著降低。电站锅炉中的废气温度非常高，通常高于100 度；。为了针对发电站的经济效益予以有效提高，需要对燃气锅炉中的余热予以回收和利用。在这个过程中，解决余热使用问题的方法通常会给天然气管道形成低温经济效益。锅炉废气的余热能充分加热凝结水，产生的蒸汽流入后期汽轮机工作，增加电站系统的总输出功率，有效提高系统的资源利用率。低温空气加热器可以有效地降低废气温度，通常可以降低30 度左右。此外，利用废热加热再生系统中的冷凝水不仅有助于减少再生蒸汽的提取，而且有助于实现发电站节能减排的目标。

4、新型电锅炉尾部受热面系统优化

为了优化新厂用锅炉的后加热系统，应使用严格的分级系统，使用空气加热器，包括低温空气加热器、主空气加热器和高温空气加热器。烟气流经低温过热器后，热交换在低温加热器的影响下进行，随后是高温加热器和经济加热器，它们位于单独的尾管中，必须平行布置。最后，废气进入主尾烟囱，经过主空气加热器、低温空气加热器和低温加热器，经脱硫后进入大气。由空气加热器加热的温度空气最终与煤粉完全燃烧。新的优化配置进一步提高了煤粉的燃烧率，减少了换火过程中的损失，并显著优化了空气加热器和锅炉的换热过程。

结语：

为此，应该针对于电站尾部的实际受热部分进行综合的优化和完善。将尾部废物排气进行有效的处理，应利用热力学原理对能量问题和功能关系予以计算，并充分利用尾气中的能源，这是提高资源效率的关键。

参考文献：

[1]黄圣伟. 大型燃煤电站锅炉烟气余热利用系统节能分析与优化研究[D]. 华北电力大学,2013.