论文部分内容阅读
【摘要】随着经济的发展与工业的进步，社会对电能的需求越来越大，在用电量持续上涨的今天，我国面临着严重的能源危机，其在一定程度上制约了社会的进步。当前，火电依然是我国最主要的发电形式。火力发电过程中的烟气与循环水蕴藏着一定的热量，对烟气与循环水余热进行利用有利于降低一次能源的消耗量，促进火力发电的可持续发展。本文主要研究了火力发电厂排烟及循环水余热利用系统的构成与优化。
【关键词】火力发电厂；排烟；循环水
在能源危机持续加重的背景下，国家着力于实施“节能减排”政策，在此形势下，愈来愈多的电厂正大力开展余热余压利用工作。随着电火力发电厂对余热余压利用工作重视程度的逐渐提升，排烟余热及循环水余热利用系统的设计与优化质量得到了显著的强化。在火力发电过程中对循环水余热与排烟余热进行有效利用能够减低火电厂煤炭资源的消耗，同时减少二氧化硫等有害气体的排放量，既响应了政府节能减排的号召，又在一定程度上缓解了空气污染现象。
1、排烟余热利用系统的优化设计
1.1烟气余热换热器的应用状况
火电厂在发电过程中会生成大量的烟气，这些烟气含有一定的热量，也就是“余热”。在过去，由于技术与观念上的限制，鲜有火电厂妥善利用烟气余热，从而造成了热量资源的浪费。现阶段，技术人员研发了先进的烟气余热换热器，从而实现了有效利用烟气余热的目的。在改装火电厂排烟余热利用系统的过程中，技术人员将烟气余热换热器安装于锅炉对流的竖井下端。除此之外，技术人员将烟气冷却器安装在烟气脱硫塔与静电除尘器之间，如此，高温蒸汽在经过烟气加热锅炉时将得到冷却而成为液态水[1]。
1.2烟气余热换热器的应用计划
目前，中国绝大多数火力发电厂使用燃煤的发电机组。在以燃煤为主的火力发电模式中，安装在吸收塔入口的余热换热器发挥着冷却烟气的作用。烟气被余热换热器冷却后将转化为液态水。火力发电厂的烟气中含有大量的烟尘，这是引发雾霾天气的主要因素之一，为此，必须要努力做好火电厂烟气除尘工作。
烟气在经过烟气除尘器后，其中的粉尘含量将显著下降。烟气中的粉尘会对电厂相关设备造成损害，可能缩短精密仪器的使用寿命，烟气粉尘浓度的显著降低将为压气余热换热器提供优良的工作条件，将间接地保障压气余热换热器的运行质量。 烟气含有一定量的酸性颗粒，随着时间的推移，酸性颗粒将严重腐蚀电厂设备。应当将引风机以及除尘器安装在烟气余热换热器的出口，如此能够有效地减轻酸性颗粒对电厂设备的腐蚀作用。
经验表明，当烟气被余热换热器处理后，其在脱离烟气吸收塔时的温度接近45摄氏度，表明烟气冷却系统发挥了应有的作用，同时，由于酸性物质含量大幅度下降，烟气对设备的腐蚀、对环境的污染现象将得到有效的缓解。
可以在引风机出口的水平烟道内部安装烟气余热换热器。为了延长换热器的使用寿命，应当采用质量合格的钢材质翅片管。应当采用前后两级布置的换热元件管组安设方案，在设备的中央部位安设声波吹灰器，目前，该方案的已知缺陷是难以有效降低除尘器的耗电功率，当烟气通过余热换热器后，烟气阻力将显著上升，从而导致引风机功率大幅度增大，引风机电机耗电量将有所提升。下图为声波吹灰器示意图：
1.3经济效益的分析与热平衡的计算
在上述烟气余热利用方案中，引风机的功率随换热器烟气阻力的增大而增加，烟气余热利用系统中水泵的耗能较大。如果机组的额定功率不再发生变化，则可以适当地降低机组的进气量，如此能在一定程度上提升机组的热效率，该方案能够有效降低火力发电所消耗的标准煤，还能缩减各类设备的维护与检修成本，又相应地减少了污染性废气的排放量，既促进了环境友好型火电厂的建设，又节约了大量的机组运行成本[2]。
2、循环水余热利用系统的优化设计
2.1 NCB大容量供热机组的构成
NCB大容量供热机组拥有先进的分轴式汽轮机，技术人员将SSS自动同步离合器设置在低压缸与高压缸之间，此外，将发电机设置在高压缸前，低压缸、中压缸以及高压缸之间的连通由连通管实现。
2.2 NCB大容量供热机组的优势
NCB大容量供热机组是较为先进的供热机组，其能够创造巨大的经济效益。经过优化设计的NCB大容量供电机组能够轻松处理循环水余热，对循环水余热进行有效利用，与此同时，机组还能在一定程度上提升发电热的利用率，实现用最少的煤炭、发最多的电的目的。
2.3NCB大容量供热机组应用方案
在NCB大容量供电机组运行过程中，发电机由低压缸与高压缸带动运作，位于小连通管上的碟阀负责压力抽气过程中的压力调整工作。通常情况下，在抽气负荷到达最大状态时，即时关闭蝶阀后低压缸中不会溢入蒸汽，如此，机组低压缸的转速将持续下降直至停机，与此同时，机组的低压转子与离合器发生脱离，水蒸气中的热量将得到有效的利用，由此，电厂循环水的利用效率得到了明显的增强[3]。
上述设计方案具有较强的实用性与可靠性，能够充分利用中压缸与高压缸中的排气，通过在加热热网水上面应用排气而降低了冷源的损失。NCB机组的优势在于能够随时随地地以停止运行低压缸为手段来使低压缸转变为背压机。在某些情况下，还可以通过运行低压缸以实现将低压缸转化为纯凝机或抽凝机的目的。
在炎热的夏季，技术人员可以将低压缸转化为大容量的纯凝机，从而提升供热机组对电负荷以及热负荷的适应性，促使供热机组能够更加稳定、安全地运行。在寒冷的冬季，技术人员可以结合实际应用情况将低（下转210页）（上接208页）压缸转化为抽气机或背压机。
2.4 NCB大容量供热机组存在的不足
任何设备机器不可能是完美无缺的，NCB大容量供热机组也存在着不足。NCB大容量供热机组的价格非常昂贵，NCB供热机组中的SSS离合器属于进口产品，国内暂时不具备SSS离合器的生产条件。除此之外，NCB大容量供热机组需要配置一定面积的检修场地，众所周知，我国土地资源较稀缺，因此火电厂还需要承担较大的NCB供热机组检修土地建设成本。
NCB大容量供热机组采用了大量的新型技术，不少火力发电厂缺乏熟悉NCB大容量供热机组操作的人才。部分操作工与检修人员的综合素质较差，对NCB供热机组的了解颇浅，不熟悉机组的操作流程，可能引发相关的安全事故。为此，相关火电厂必须要加大高素质、復合型的供热机组操作人才的培养力度，组织针对操作与检修人员的NCB大容量供电机组操作与检修技能培训活动，从而增进操作与检修人员对NCB供热机组的了解[4]。
结语：
新的发展形势下做好火电厂排烟及循环水余热利用系统的设计与优化工作具有重要的现实意义，有利于降低电厂废气排放量、减少煤炭资源的使用量，为此，应当不断地发现并改善系统的缺陷，从而最大程度地促进我国电力事业的长足进步与发展。
参考文献：
[1]潘静雯.超超临界火力发电厂烟气余热利用系统研究[J].科技创新与应用，2013（34）.
[2]相伟.火力发电厂烟气余热利用前景与收益[J].长春工程学院学报（自然科学版），2013（03）.
[3]徐岩.脱硝尿素水解系统余热利用优化设置[J].资源节约与环保. 2016（11）.
[4]吕炜，陈晓峰，左川.循环水余热利用在火力发电厂的应用[J].华北电力技术，2011（11）.
【关键词】火力发电厂；排烟；循环水
在能源危机持续加重的背景下，国家着力于实施“节能减排”政策，在此形势下，愈来愈多的电厂正大力开展余热余压利用工作。随着电火力发电厂对余热余压利用工作重视程度的逐渐提升，排烟余热及循环水余热利用系统的设计与优化质量得到了显著的强化。在火力发电过程中对循环水余热与排烟余热进行有效利用能够减低火电厂煤炭资源的消耗，同时减少二氧化硫等有害气体的排放量，既响应了政府节能减排的号召，又在一定程度上缓解了空气污染现象。
1、排烟余热利用系统的优化设计
1.1烟气余热换热器的应用状况
火电厂在发电过程中会生成大量的烟气，这些烟气含有一定的热量，也就是“余热”。在过去，由于技术与观念上的限制，鲜有火电厂妥善利用烟气余热，从而造成了热量资源的浪费。现阶段，技术人员研发了先进的烟气余热换热器，从而实现了有效利用烟气余热的目的。在改装火电厂排烟余热利用系统的过程中，技术人员将烟气余热换热器安装于锅炉对流的竖井下端。除此之外，技术人员将烟气冷却器安装在烟气脱硫塔与静电除尘器之间，如此，高温蒸汽在经过烟气加热锅炉时将得到冷却而成为液态水[1]。
1.2烟气余热换热器的应用计划
目前，中国绝大多数火力发电厂使用燃煤的发电机组。在以燃煤为主的火力发电模式中，安装在吸收塔入口的余热换热器发挥着冷却烟气的作用。烟气被余热换热器冷却后将转化为液态水。火力发电厂的烟气中含有大量的烟尘，这是引发雾霾天气的主要因素之一，为此，必须要努力做好火电厂烟气除尘工作。
烟气在经过烟气除尘器后，其中的粉尘含量将显著下降。烟气中的粉尘会对电厂相关设备造成损害，可能缩短精密仪器的使用寿命，烟气粉尘浓度的显著降低将为压气余热换热器提供优良的工作条件，将间接地保障压气余热换热器的运行质量。 烟气含有一定量的酸性颗粒，随着时间的推移，酸性颗粒将严重腐蚀电厂设备。应当将引风机以及除尘器安装在烟气余热换热器的出口，如此能够有效地减轻酸性颗粒对电厂设备的腐蚀作用。
经验表明，当烟气被余热换热器处理后，其在脱离烟气吸收塔时的温度接近45摄氏度，表明烟气冷却系统发挥了应有的作用，同时，由于酸性物质含量大幅度下降，烟气对设备的腐蚀、对环境的污染现象将得到有效的缓解。
可以在引风机出口的水平烟道内部安装烟气余热换热器。为了延长换热器的使用寿命，应当采用质量合格的钢材质翅片管。应当采用前后两级布置的换热元件管组安设方案，在设备的中央部位安设声波吹灰器，目前，该方案的已知缺陷是难以有效降低除尘器的耗电功率，当烟气通过余热换热器后，烟气阻力将显著上升，从而导致引风机功率大幅度增大，引风机电机耗电量将有所提升。下图为声波吹灰器示意图：
1.3经济效益的分析与热平衡的计算
在上述烟气余热利用方案中，引风机的功率随换热器烟气阻力的增大而增加，烟气余热利用系统中水泵的耗能较大。如果机组的额定功率不再发生变化，则可以适当地降低机组的进气量，如此能在一定程度上提升机组的热效率，该方案能够有效降低火力发电所消耗的标准煤，还能缩减各类设备的维护与检修成本，又相应地减少了污染性废气的排放量，既促进了环境友好型火电厂的建设，又节约了大量的机组运行成本[2]。
2、循环水余热利用系统的优化设计
2.1 NCB大容量供热机组的构成
NCB大容量供热机组拥有先进的分轴式汽轮机，技术人员将SSS自动同步离合器设置在低压缸与高压缸之间，此外，将发电机设置在高压缸前，低压缸、中压缸以及高压缸之间的连通由连通管实现。
2.2 NCB大容量供热机组的优势
NCB大容量供热机组是较为先进的供热机组，其能够创造巨大的经济效益。经过优化设计的NCB大容量供电机组能够轻松处理循环水余热，对循环水余热进行有效利用，与此同时，机组还能在一定程度上提升发电热的利用率，实现用最少的煤炭、发最多的电的目的。
2.3NCB大容量供热机组应用方案
在NCB大容量供电机组运行过程中，发电机由低压缸与高压缸带动运作，位于小连通管上的碟阀负责压力抽气过程中的压力调整工作。通常情况下，在抽气负荷到达最大状态时，即时关闭蝶阀后低压缸中不会溢入蒸汽，如此，机组低压缸的转速将持续下降直至停机，与此同时，机组的低压转子与离合器发生脱离，水蒸气中的热量将得到有效的利用，由此，电厂循环水的利用效率得到了明显的增强[3]。
上述设计方案具有较强的实用性与可靠性，能够充分利用中压缸与高压缸中的排气，通过在加热热网水上面应用排气而降低了冷源的损失。NCB机组的优势在于能够随时随地地以停止运行低压缸为手段来使低压缸转变为背压机。在某些情况下，还可以通过运行低压缸以实现将低压缸转化为纯凝机或抽凝机的目的。
在炎热的夏季，技术人员可以将低压缸转化为大容量的纯凝机，从而提升供热机组对电负荷以及热负荷的适应性，促使供热机组能够更加稳定、安全地运行。在寒冷的冬季，技术人员可以结合实际应用情况将低（下转210页）（上接208页）压缸转化为抽气机或背压机。
2.4 NCB大容量供热机组存在的不足
任何设备机器不可能是完美无缺的，NCB大容量供热机组也存在着不足。NCB大容量供热机组的价格非常昂贵，NCB供热机组中的SSS离合器属于进口产品，国内暂时不具备SSS离合器的生产条件。除此之外，NCB大容量供热机组需要配置一定面积的检修场地，众所周知，我国土地资源较稀缺，因此火电厂还需要承担较大的NCB供热机组检修土地建设成本。
NCB大容量供热机组采用了大量的新型技术，不少火力发电厂缺乏熟悉NCB大容量供热机组操作的人才。部分操作工与检修人员的综合素质较差，对NCB供热机组的了解颇浅，不熟悉机组的操作流程，可能引发相关的安全事故。为此，相关火电厂必须要加大高素质、復合型的供热机组操作人才的培养力度，组织针对操作与检修人员的NCB大容量供电机组操作与检修技能培训活动，从而增进操作与检修人员对NCB供热机组的了解[4]。
结语：
新的发展形势下做好火电厂排烟及循环水余热利用系统的设计与优化工作具有重要的现实意义，有利于降低电厂废气排放量、减少煤炭资源的使用量，为此，应当不断地发现并改善系统的缺陷，从而最大程度地促进我国电力事业的长足进步与发展。
参考文献：
[1]潘静雯.超超临界火力发电厂烟气余热利用系统研究[J].科技创新与应用，2013（34）.
[2]相伟.火力发电厂烟气余热利用前景与收益[J].长春工程学院学报（自然科学版），2013（03）.
[3]徐岩.脱硝尿素水解系统余热利用优化设置[J].资源节约与环保. 2016（11）.
[4]吕炜，陈晓峰，左川.循环水余热利用在火力发电厂的应用[J].华北电力技术，2011（11）.