火電廠排煙及循環(huán)水余熱利用系統(tǒng)設(shè)計及分析

劉 悅

（吉林省電力勘測設(shè)計院，吉林 長春 130022）

火電廠排煙及循環(huán)水余熱利用系統(tǒng)設(shè)計及分析

劉 悅

（吉林省電力勘測設(shè)計院，吉林 長春 130022）

近年來國民經(jīng)濟(jì)不斷高速的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染之間的矛盾日益激烈。尤其是水資源污染和大氣污染方面存在的問題，更成為當(dāng)前發(fā)展過程中存在的最突出的問題之一。造成水資源污染和大氣污染的因素有多方面，其中火電發(fā)電廠的排煙以及循環(huán)水排放無疑是當(dāng)中較為主要的污染源之一。研究和設(shè)計合理的火電發(fā)電廠排煙系統(tǒng)和循環(huán)水余熱利用系統(tǒng)不僅符合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，而且也是行之有效的節(jié)能環(huán)保重要舉措。基于此，文章以火電廠為例，設(shè)計與分析火電廠排煙及循環(huán)水余熱系統(tǒng)，尋求如何以更少的煤資源消耗和廢氣排放，獲得較大的發(fā)電效率，有利保障火電發(fā)電廠發(fā)展和環(huán)保兩無誤。

火電廠；排煙；循環(huán)水；余熱利用；系統(tǒng)設(shè)計

火力發(fā)電是國家電力生產(chǎn)的主要模式，為百姓的生產(chǎn)、生活輸送電力資源，給生活帶來極大便利。然而，火電發(fā)電廠鍋爐的排煙和循環(huán)水的排放、熱損失等問題，又是造成當(dāng)前環(huán)境污染和水資源污染的主要因素，既損害了環(huán)境，又造成發(fā)電廠本身資源的浪費。為此，有必要針對火電發(fā)電廠的排煙和循環(huán)水余熱利用進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)，使用新的工藝，加大新技術(shù)的投入，以此來減少發(fā)電過程中的能耗和污染，同時提升發(fā)電效率，增加發(fā)電量。文章針對火電發(fā)電廠的排煙系統(tǒng)和循環(huán)水余熱利用系統(tǒng)的設(shè)計做相關(guān)探討，以期為后進(jìn)研究者提供一些意見參考和借鑒。

1 火電廠排煙系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

1.1 火電廠排煙系統(tǒng)優(yōu)化情況

火電發(fā)電廠排煙系統(tǒng)主要是通過在鍋爐對流的在豎井下部，設(shè)置能夠轉(zhuǎn)換煙氣余熱的換熱器。通過煙氣余熱換熱器，對熱網(wǎng)中的回流水進(jìn)行加熱。同時在排氣口，通過一個靜電除塵器和煙氣脫硫塔以及二者之間設(shè)置的煙氣冷卻器，最后再經(jīng)過煙氣加熱鍋爐的高溫蒸汽進(jìn)行冷凝，促使其形成液態(tài)水。通過上述幾個環(huán)節(jié)和步驟，就實現(xiàn)對因鍋爐燃燒而產(chǎn)生的煙氣排放系統(tǒng)。

1.2 火電廠排煙系統(tǒng)優(yōu)化方案

通過上述對當(dāng)前火電發(fā)電廠排煙系統(tǒng)優(yōu)化方案的分析中可以看出，其主要工作原理就是通過煙氣余熱換熱器安置在吸收塔的入口處，對發(fā)電廠所排出的煙氣進(jìn)行降溫。一旦溫度降低之后，就通過煙氣冷卻器，將加熱后的高溫蒸汽與煙氣進(jìn)行冷凝成液態(tài)水，最終排放到外界，這是目前大多數(shù)火電發(fā)電廠排煙系統(tǒng)的設(shè)計。從該方案中可以看出，主要的實現(xiàn)原理是通過煙氣余熱換熱器將廢煙氣凝結(jié)成水，煙氣余熱換熱器在此間發(fā)揮著冷卻與加工的作用。經(jīng)過除塵器之后的煙氣，其中所蘊(yùn)含的粉塵濃度已經(jīng)大幅降低，此時，再在煙氣余熱換熱器的出口處，安裝除塵器和引風(fēng)機(jī)，便能大大減少煙氣中的腐蝕性顆粒，減少因腐蝕性顆粒而造成的對設(shè)備的腐蝕影響。經(jīng)過除塵器和引風(fēng)機(jī)的作用之后，此時煙氣脫離吸收塔時，溫度大致降低到四十五度至五十度左右，并且由于已經(jīng)在脫硫區(qū)經(jīng)過脫硫處理和防腐蝕處理，因而此優(yōu)化方案能夠盡可能地減少對發(fā)電廠機(jī)組設(shè)備的腐蝕。由于經(jīng)濟(jì)性高和可操作性強(qiáng)的特點，使得該排煙系統(tǒng)優(yōu)化方案在火電發(fā)電廠排煙中被采用的較為廣泛。此外，還可以嘗試在該方案中增設(shè)兩臺燃煤鍋爐煙氣余熱換熱器，將其分別放置在兩臺引風(fēng)機(jī)出口處的水平煙道內(nèi)。同時考慮到設(shè)備需保持換熱以及抗腐蝕的要求，故而在煙氣余熱換熱器中，還需要選用質(zhì)量優(yōu)良的鋼支撐的翅片管，從而確保該設(shè)備能夠正常且持久的運(yùn)行。同時，換熱元件管組要采用前后兩級布置的方式，將吹灰器設(shè)置在中間。

1.3 熱平衡計算以及系統(tǒng)優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)效益分析

在這個優(yōu)化方案中，由于換熱器存在煙氣阻力增大的問題，進(jìn)而導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)增加了功率，影響了水汽凝結(jié)裝置功能的正常發(fā)揮。所以，如果想要使發(fā)電機(jī)組的額定功率不發(fā)生變化，就要讓幾組的進(jìn)氣量得到減少，這樣才可以達(dá)到提升機(jī)組熱效率的目的。優(yōu)化后的方案，不但可以提高發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的效率，還可以提高發(fā)電廠的效益。另一方面能大幅減少機(jī)組設(shè)備的損壞，減少設(shè)備維修與更換費用，為或帶你發(fā)電廠節(jié)約成本。更為關(guān)鍵的是，火電發(fā)電廠排煙系統(tǒng)的改進(jìn)與優(yōu)化，能夠有效減少污染物進(jìn)入外界環(huán)境，這對環(huán)境保護(hù)無疑具有重大的意義。特別應(yīng)該注意的地方是，在使用這個優(yōu)化后的方案的時候，要使排煙的溫度得到良好的控制，溫度不可以太低，溫度太低的話，污染物就會造成低溫腐蝕換熱裝置，從而給設(shè)備帶來損壞。

2 火電廠循環(huán)水余熱利用系統(tǒng)上的優(yōu)化設(shè)計

針對火電發(fā)電廠的循環(huán)水余熱利用系統(tǒng)的優(yōu)化，主要是針對汽輪機(jī)采用分軸式的原理來進(jìn)行設(shè)計。在汽輪機(jī)內(nèi)部的高壓缸與低壓缸之間，增設(shè)一個自動同步離合器SSS，并在高壓缸之前安置一個發(fā)電機(jī)，把低、中、高壓缸使用連通管串聯(lián)起來。

2.1 “NCB”新型大容量供熱機(jī)組應(yīng)用方案

“NCB”主要是運(yùn)用高壓缸和低壓缸帶動發(fā)電機(jī)的啟動，然后正常的工作的原理，當(dāng)處于基本的抽氣狀態(tài)時，可以通過把聯(lián)通管道上的蝶閥關(guān)小來使其壓力得到分散。如果負(fù)荷達(dá)到最大的程度，連通管道上的蝶閥就會完全關(guān)閉，這時候就可以避免蒸汽進(jìn)入到低壓缸，這時候低壓缸的轉(zhuǎn)速就會不斷地下降，直到最后停機(jī)。當(dāng)處于這種狀態(tài)的時候，離合器就會與低壓轉(zhuǎn)子脫離開來，高壓轉(zhuǎn)子和中壓轉(zhuǎn)子則會支持發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)作，使所存在的水蒸氣都被排出去進(jìn)而用于提供熱量，這在很大的程度上使水余熱的循環(huán)利用效率得到了加強(qiáng)。這種設(shè)計方案可以使高壓缸和中壓缸的排氣以及提供抽氣量的作用得到充分的利用，在很大程度上減少冷源所帶來的損失。這個機(jī)組能夠使低壓缸停止運(yùn)行而變?yōu)楸硥簷C(jī)，而且還可以根據(jù)具體實際情況的不同使低壓缸啟動運(yùn)行，從而轉(zhuǎn)化為抽凝機(jī)或者是純凝機(jī)。也正是這個原理致使機(jī)組可以依據(jù)機(jī)組所承受符合的情況，任意的轉(zhuǎn)換運(yùn)行的狀態(tài)和運(yùn)行的模式，這在很大程度上使機(jī)組的熱負(fù)荷核電負(fù)荷的承受能力及適應(yīng)性得到了加強(qiáng)。在現(xiàn)階段，火電發(fā)電廠投入“NCB”新型大容量供熱機(jī)仍存在較多的問題，具有較大的操作難度，但無論是出于火電發(fā)電廠本身的內(nèi)在需求，還是行業(yè)的發(fā)展前景上看，的條件為：①水冠閥全部打開；②極小流量閥全部打開。通常極管特性是唯一的，MULPIC的A區(qū)上極管是一樣的，A區(qū)下極管是一樣的；BCD區(qū)上極管是一致的，BCD區(qū)下極管是一致的。

3 結(jié)束語

文章通過寬厚板MULPIC流量調(diào)節(jié)閥特性曲線的研究，了解了MULPIC流量調(diào)節(jié)閥的標(biāo)定的工藝，能夠有效的修正流量調(diào)節(jié)閥標(biāo)定曲線不準(zhǔn)帶來的控制誤差。

[1]邱芳.寬厚板MULPIC控制系統(tǒng)優(yōu)化[J].山東冶金,2015,(2):50-51.

[2]丁夢怡,侯煒,姜巍,等.提升MULPIC精準(zhǔn)冷卻系統(tǒng)功能的研究與應(yīng)用[J].自動化與信息工程,2011,(3):46-48.

[3]柴瑞娟,陳海霞.西門子PLC編程技術(shù)與工程應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.

Laiwu Steel Heavy Plate flow Regulating Valve Calibration Curve of MULPIC

Zhao Liang
(Shandong Laiwu steel automation department,Shandong Laiwu 271104)

In this paper, in combination with the practical situation of generous in Lai steel plate production line, through the process of study of flow control valve in MULPIC area , realize the correction of calibration curve of the flow control valve.

Wide Plate;Flow control valve; Calibration curve

TM621

A

2096-2789（2016）11-0195-02