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    低壓省煤器經(jīng)濟性對比試驗研究

    2014-04-23 01:32:56王政先
    東北電力技術(shù) 2014年2期
    關(guān)鍵詞:除氧器省煤器抽汽

    王政先,張 敏

    (國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學研究院,遼寧 沈陽 110006)

    低壓省煤器經(jīng)濟性對比試驗研究

    王政先,張 敏

    (國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學研究院,遼寧 沈陽 110006)

    對機組大修中增加的低壓省煤器進行熱力性能試驗,在200 MW工況下分別進行了低壓省煤器的投入和切除對比試驗,分析其對機組經(jīng)濟性的影響。試驗結(jié)果顯示,熱耗率由8 501.9 kJ/kWh降低至8 365.7 kJ/kWh,降低了136.2 kJ/kWh,試驗對比性強,為電廠的相關(guān)技術(shù)改造提供參考。

    低壓省煤器;對比試驗;熱耗率

    隨著煤炭價格的上漲,發(fā)電成本增加,電廠為了節(jié)能降耗,采取了很多技術(shù)進行改造。我國大部分電廠的鍋爐排煙溫度偏高,增加了排煙損失。為充分利用這部分余熱,近幾年各電廠紛紛在鍋爐尾部排煙處增設(shè)余熱回收裝置[1-2],以提高機組的經(jīng)濟性,低壓省煤器就是其中的一種。

    目前國內(nèi)大多通過等效熱降理論計算出低壓省煤器降低的熱耗率和煤耗[3-5],并非通過做對比試驗直接得出結(jié)論??禃阅菰谖墨I [6]中進行了對比試驗研究,通過未加裝低壓省煤器的修前和加裝省煤器后的修后數(shù)據(jù)進行對比,因凝結(jié)水部分經(jīng)過低壓省煤器,存在一定的誤差,對比性不強。本文在低壓省煤器改造完成后,連續(xù)進行了投入與切除低壓省煤器試驗,具有較強的對比性,可明顯反映出低壓省煤器對發(fā)電機組的影響。

    1 低壓省煤器系統(tǒng)

    低壓省煤器裝在鍋爐尾部,結(jié)構(gòu)與一般省煤器相似,其水側(cè)連接于汽輪機回熱系統(tǒng)的低壓部分,凝結(jié)水在低壓省煤器內(nèi)吸收排煙熱量,降低排煙溫度,而自身卻被加熱,升高溫度后再返回低壓加熱器系統(tǒng),起到了代替部分低壓加熱器的作用,是汽輪機熱力系統(tǒng)的一個組成部分。采用低壓省煤器將排擠部分汽輪機的回熱抽汽,在汽輪機進汽量不變的情況下,該排擠抽汽將從抽汽口返回汽輪機繼續(xù)膨脹做功。因此,在燃料消耗量不變的情況下,可以多獲得電功,提高了裝置的經(jīng)濟性。該電廠具體加裝裝置如圖1所示。

    1.1 熱力系統(tǒng)特點

    圖1 低壓省煤器示意圖

    圖2 低壓省煤器設(shè)計圖

    該電廠在除塵器入口之間的煙道設(shè)置煙氣換熱器,利用煙氣的余熱加熱凝結(jié)水。凝結(jié)水由3號低壓加熱器進口和出口引出,經(jīng)過加熱后回至4號低壓加熱器進口,設(shè)計圖如圖2所示。

    1.2 設(shè)計參數(shù)

    機組低壓省煤器設(shè)計參數(shù)如表1所示。

    表1 設(shè)計參數(shù)

    2 試驗對比分析

    為了分析新增的低壓省煤器對機組的經(jīng)濟性影響,進行了200 MW隔離工況下投入和切除低壓省煤器的對比試驗,試驗按照國際GB8117—2008《汽輪機熱力性能驗收試驗規(guī)程第2部分:方法B—各種類型和容量的汽輪機寬準確度試驗》進行。

    2.1 試驗方法

    a. 投入低壓省煤器。打開2號低壓加熱器出口的調(diào)節(jié)閥和3號低壓加熱器出口的電動門,并關(guān)閉3號低壓加熱器到4號低壓加熱器的入口調(diào)節(jié)閥門和旁路手動門。

    b. 切除低壓省煤器。打開3號低壓加熱器到4號低壓加熱器的入口調(diào)節(jié)閥門和旁路手動門,關(guān)閉2號低壓加熱器出口的調(diào)節(jié)閥和3號低壓加熱器出口的電動門。

    2.2 試驗注意事項

    正常運行時凝結(jié)水并未全部經(jīng)過低壓省煤器,而是一部分通過低壓省煤器一部分直接從3號低壓加熱器進入4號低壓加熱器。進行試驗時逐步關(guān)閉3號低壓加熱器到4號低壓加熱器的閥門,除氧器壓力會增加,為避免除氧器超壓,此處閥門應(yīng)緩慢關(guān)閉。

    切除低壓省煤器后為防止爆管,盡快將經(jīng)過低壓省煤器的凝結(jié)水管路中的水放凈。

    試驗完畢后再次投入低壓省煤器時,因管內(nèi)溫度高,水進入后會立刻變成蒸汽,應(yīng)事先將管道排空氣門打開。緩慢開啟2號低壓加熱器出口處的調(diào)節(jié)閥,讓凝結(jié)水緩慢通過,隨著調(diào)節(jié)閥的開啟,會出現(xiàn)管道振動 (汽水混合),然后調(diào)節(jié)閥可以快速開啟。

    2.3 試驗數(shù)據(jù)

    該機組投入低壓省煤器和切除的試驗數(shù)據(jù)如表2所示。

    2.4 試驗結(jié)果

    投入低壓省煤器后,經(jīng)濟效果顯著。

    a. 除氧器壓力有所增加。

    b. 除氧器、4號低壓加熱器和3號低壓加熱器進汽量都有所減少。

    c. 熱耗率由8 501.9 kJ/kWh降至8 365.7 kJ/kWh,減少 136.2 kJ/kWh。

    d. 發(fā)電煤耗由321.83 g/kWh降至316.68 g/kWh,減少 5.16 g/kWh。

    表2 200 MW隔離工況低壓省煤器投入切除數(shù)據(jù)對比表

    3 結(jié)束語

    通過對比試驗可見,在排煙尾部煙道增設(shè)低壓省煤器有很大的經(jīng)濟價值。這是因為經(jīng)過低壓省煤器的凝結(jié)水溫度升高,排擠了除氧器、4號低壓加熱器排汽量。同時因為經(jīng)過3號低壓加熱器的凝結(jié)水量減少,抽汽量也隨之減少,減少的那部分抽汽量用于汽輪機做功。此時排入凝汽器的流量必然增加,導致冷源損失增加,但是總的來說這部分被排擠的抽汽對汽輪機的做功大于冷源的損失。

    [1] 姚振剛,陳 曦,白 巖,等.燃煤電站鍋爐煙氣余熱回收利用[J].東北電力技術(shù),2013,34(4):32-35.

    [2] 林 巖,丁 煒,田懷真.電站鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)在通遼發(fā)電總廠的應(yīng)用[J].東北電力技術(shù),2004,25(7):4-6.

    [3] 丁樂群,張 鐳,楊 楠.火電廠加裝低壓省煤器經(jīng)濟效益分析[J].東北電力技術(shù),2006,27(4):28-30.

    [4] 陳媛媛.超臨界600 MW火電機組抽汽供熱和加裝低壓省煤器的熱經(jīng)濟性分析[D].南京:東南大學,2010.

    [5] 陸萬鵬,史月濤,孫奉仲.分離式熱管換熱器與低壓省煤器的性能分析 [J].山東大學學報 (工學版),2012.

    [6] 康曉妮,馬文舉,馬 濤,等.320 MW機組鍋爐裝低壓省煤器的經(jīng)濟性研究 [J].熱力發(fā)電,2011,31(5):8-11.

    Comparison Test Research on Economy of Low-pressure Economizer

    WANG Zheng-xian,ZHANG Min
    (Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.,Ltd.,Shenyang,Liaoning 110006,China)

    Thermal performance testing of low-pressure economizer added in overhaul is made,and comparison test is conducted on the 200 MW condition when input and removal of the low-pressure economizer,and analysis of its impact on the economy of the unit is made.The results show that the heat rate decreased from 8 501.9 kJ/kWh to 8 365.7 kJ/kWh,reducing 136.2 kJ/kWh.Which gives certain reference to the power plant technological innovation.

    Low-pressure economizer;Comparison test;Heat rate

    TM621;TK223

    A

    1004-7913(2014)02-0025-03

    王政先 (1984—),男,碩士,工程師,主要從事汽輪機熱力性能試驗、節(jié)能技術(shù)監(jiān)督工作。

    2013-08-18)

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