電站鍋爐余熱深度利用及尾部受熱面綜合優(yōu)化

金希勇

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)電力能源的需求越來(lái)越高，加之當(dāng)前社會(huì)越來(lái)越倡導(dǎo)綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的理念，在電廠發(fā)電的過(guò)程中，電站鍋爐余熱所產(chǎn)生的能源消耗問(wèn)題和環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注。因此，在鍋爐使用的過(guò)程中，確保鍋爐正常使用的同時(shí)，要不斷提高鍋爐的穩(wěn)定性和環(huán)保功能，減少鍋爐在運(yùn)行中的熱量和能源損失。因此，探討鍋爐余熱的深度利用以及鍋爐尾部受熱面的綜合優(yōu)化，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：電站鍋爐;余熱深度利用;尾部受熱面;綜合優(yōu)化

分類號(hào)：TG142.1;TM621.2

引言：

在我國(guó)社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中，火力發(fā)電為社會(huì)提供了70%的電力能源，是國(guó)民社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。但火電對(duì)于能源消耗巨大，火電機(jī)組消耗了我國(guó)約50%的燃煤和20%的工業(yè)水，并且在發(fā)電過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化硫以及各類有害物質(zhì)，對(duì)于環(huán)保產(chǎn)生了不利影響。在綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展理念的指導(dǎo)下，以發(fā)電站的鍋爐余熱綜合利用以及尾部受熱面綜合優(yōu)化為切入點(diǎn)，探討如何對(duì)尾部煙氣余熱進(jìn)行回收利用，在提高鍋爐效率的同時(shí)降低電廠的能源消耗，增強(qiáng)發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

一、電站鍋爐余熱深度利用

1、電站鍋爐余熱利用的價(jià)值所在

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源消耗越來(lái)越大，為發(fā)電廠提供的化石能源屬于不可再生能源，在能源儲(chǔ)量逐漸匱乏的當(dāng)下，能源需求與能源供給之間顯現(xiàn)出了尖銳的矛盾。在利用火力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電的過(guò)程中，通過(guò)燃燒發(fā)電不僅要耗去大量的化石能源，還會(huì)向大氣中排放各種各樣的溫室氣體。因此，基于綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的理念，探討如何實(shí)現(xiàn)電站鍋爐余熱的利用價(jià)值，能夠進(jìn)一步激發(fā)火力發(fā)電的節(jié)能潛力。當(dāng)前我國(guó)發(fā)電總裝機(jī)組容量中，70%的電力能源是由火電機(jī)組運(yùn)行，因此，針對(duì)電站鍋爐的余熱綜合利用進(jìn)行探討，是提高過(guò)濾效率，降低電廠煤耗，提高經(jīng)濟(jì)效益的重要方式，由此也能衍生出新的工藝和技術(shù)，進(jìn)一步發(fā)揮節(jié)電潛能，展現(xiàn)出極高的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2、電站鍋爐余熱利用中存在的問(wèn)題

電站鍋爐在使用的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，一部分熱量被加以利用，另一部分熱量則在機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中流失。常規(guī)的大型電站鍋爐在余熱系統(tǒng)利用中存在一些缺陷，一方面是電站鍋爐余熱利用系統(tǒng)中沒(méi)有將燃料的廢氣煙塵經(jīng)過(guò)加工和處理就直接向大氣排放，導(dǎo)致環(huán)境污染加大，節(jié)能效果不佳。另一方面是電站鍋爐的空氣預(yù)熱器出口處設(shè)備存在缺陷，導(dǎo)致進(jìn)入鍋爐空氣預(yù)熱器的外部溫度低于鍋爐本身使用的溫度，這導(dǎo)致熱氣的熱傳導(dǎo)效果不佳，進(jìn)一步加劇了熱量的消耗，同時(shí)也導(dǎo)致煙氣濃重。

3、電站鍋爐余熱利用系統(tǒng)優(yōu)化

選擇電站鍋爐余熱綜合利用系統(tǒng)優(yōu)化方式的過(guò)程中，可以通過(guò)熱力參數(shù)，對(duì)煙氣余熱系統(tǒng)添加熱凝結(jié)水系統(tǒng)。采取并聯(lián)方案時(shí)，可以考慮低溫省煤器和回?zé)峒訜崞?，在熱力系統(tǒng)中并聯(lián)使用，這樣的方式可以確保凝結(jié)水流出回?zé)峒訜崞鲿r(shí)，溫度保持不變，盡可能的減少抽氣;而如果采用串聯(lián)方案，要確保凝結(jié)水在回?zé)峒訜崞鞒隹谔?，流?jīng)低溫省煤器之后，返回?zé)崃ο到y(tǒng)。通過(guò)串聯(lián)和并聯(lián)兩種連接方式，針對(duì)相同煙氣余熱回收的情況下，節(jié)省的抽汽與所獲得做功收益是一致的。因此，要想進(jìn)一步優(yōu)化鍋爐的余熱利用系統(tǒng)，就需要加裝更加高級(jí)的回?zé)嵯到y(tǒng)抽汽系統(tǒng)，這樣才更加有利于換熱面積的減少。

二、促使電站鍋爐尾部受熱面綜合優(yōu)化的原因

隨著當(dāng)前社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)于電力能源的需求不斷增加，而在生產(chǎn)電力能源的過(guò)程中燃煤電站裝機(jī)量在逐漸上升。在發(fā)電量不斷提高的同時(shí)對(duì)于燃料需求也越來(lái)越大，由于化石能源屬于一次性資源，在使用過(guò)后便不可再生，加之化石能源的價(jià)格不斷上漲，進(jìn)一步加劇了電站的壓力，壓縮了電站的利潤(rùn)和經(jīng)營(yíng)空間?；谶@樣的現(xiàn)狀，對(duì)電站的進(jìn)一步優(yōu)化成為電站發(fā)展和改革的迫切需要。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能和優(yōu)化，電站在進(jìn)行電力生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)中都應(yīng)當(dāng)受到重視。而針對(duì)電站鍋爐尾部受熱面的綜合優(yōu)化，是一項(xiàng)重要的能源節(jié)約方式。電站鍋爐使用的過(guò)程中，通過(guò)尾部換熱器，對(duì)熱量進(jìn)行利用，能夠避免熱量被過(guò)度消耗，也更有利于提高鍋爐的運(yùn)行效率。因此，對(duì)于電站鍋爐的尾部受熱面進(jìn)行綜合優(yōu)化，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在實(shí)現(xiàn)尾部余熱優(yōu)化的過(guò)程中，采用熱力學(xué)原理，對(duì)能量和功進(jìn)行計(jì)算，在此基礎(chǔ)上制定科學(xué)合理的優(yōu)化方案。同時(shí)，重點(diǎn)控制換熱設(shè)備的質(zhì)量，不斷促進(jìn)換熱效率的提升，這樣更有利于減少熱量的損失，提高機(jī)組的利用率和汽輪機(jī)的使用效率，進(jìn)一步完善熱能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。針對(duì)新型尾氣處理系統(tǒng)中，不僅要優(yōu)化系統(tǒng)的總體性能，還要提高煤煙氣系統(tǒng)的流通能力，這樣才能進(jìn)一步提高資源的利用效率。

三、電站鍋爐尾部受熱面的綜合優(yōu)化

1、針對(duì)受熱面的材料進(jìn)行研究

一般情況下，電站鍋爐的尾部受熱面通常會(huì)存在低溫腐蝕的隱患，尤其是尾部受熱面在低溫狀態(tài)的工作情形下更容易受到腐蝕的影響。當(dāng)前普遍采用的技術(shù)手段是對(duì)材料進(jìn)行噴涂處理，防范低溫腐蝕，但這樣的技術(shù)手段難以滿足受熱面改造的發(fā)展需要。因此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)材料的研究，不斷采用受熱能力更強(qiáng)，更好的抵御低溫腐蝕的受熱面材料，才能更好的利用煙氣的余熱。

2、尾部受熱面的優(yōu)化措施分析

在尾部受熱面優(yōu)化的過(guò)程中可以從兩個(gè)方面考慮。一是針對(duì)現(xiàn)有的鍋爐受熱面部之結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，嘗試增加省煤器受熱面的面積，使煤氣能夠?qū)崿F(xiàn)部分水冷壁的功能。另一方面，可以增加尾部出口的低溫省煤器塑料面塑料，吸收尾部煙氣余熱。除此之外，電站鍋爐的尾部受熱面容易出現(xiàn)積灰的情況，如果積灰嚴(yán)重也會(huì)影響傳熱導(dǎo)和煙氣的流動(dòng)，嚴(yán)重情況下可能導(dǎo)致鍋爐停爐，也會(huì)加重腐蝕的過(guò)程。因此，在尾部受熱面優(yōu)化的過(guò)程中可以考慮錯(cuò)列布置管排，以實(shí)現(xiàn)氣流的強(qiáng)化擾動(dòng)，合理設(shè)置管排上下節(jié)距，按時(shí)進(jìn)行吹灰處理。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的當(dāng)下，對(duì)于電能資源需求越來(lái)越高，在節(jié)能環(huán)保理念指導(dǎo)下，針對(duì)電站鍋爐進(jìn)行余熱深度利用，針對(duì)電站鍋爐尾部受熱面進(jìn)行綜合優(yōu)化，是降低能源消耗，提高生產(chǎn)效率的重要方法，因此，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行深入研究，采取相應(yīng)的措施達(dá)到節(jié)能減排目的的同時(shí)，提高電站鍋爐的生產(chǎn)效益，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]婁錦東.電站鍋爐余熱深度利用及尾部受熱面綜合優(yōu)化[J].商品經(jīng)濟(jì)研究，2019（05）：249.

[2]郎文君.電站鍋爐尾部受熱面綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].通訊世界，2016（12）：151-152.

1376500520378