电站锅炉余热深度利用及尾部受热面综合优化方案探讨
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摘 要：随着我国科技的发展和进步，矿石能源的开采量也逐渐增多。我国大多数城市用电皆以电站的煤炭燃烧为主要途径，其发电所用的主要工具为锅炉。电站锅炉的排烟温度限制在 100℃至140 ℃，与之相随是锅炉热量的大幅度损耗。据相关调查显示，大型电站锅炉的余热消耗量可占输入燃料产生热量的十分之一。所以，电站锅炉余深度利用以及尾部受热面的回收和开发也成为大众热议的话题。本篇文章即围绕上述主题进行详细的介绍。
关键词：电站锅炉；尾部受热面；综合优化；余热利用
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.043
依据我国现阶段电站的普及情况而言，电站的发电机组成为国民用电基础性的发电设施，为社会提供巨大的电量，为国民经济快速的发展提供了有力动力保障。针对电站锅炉烟气余热的流失，电站内部最广泛的改进方法就是在锅炉空气预热器出口尾部的烟气通道内安装“低温省煤器”，简称换热器。电站锅炉余热综合优化的方案就是在原有锅炉内部常规性的回转式空气预热器后，另添加一个前置式空气预热器，其主要功能是降温后，促使空气遇冷凝结成水滴，降低空气预热过程中换热温差，实现好效率的节能减排。
1 电站锅炉余热的优化利用
1.1 常规电站锅炉余热利用系统存在的问题
电站锅炉在使用的过程中会产生热量，一部分热量被加以利用，另一部分热量则在机械运转的过程中流失。常规大型电站的锅炉余热利用系统普遍存在两个主要缺陷，首先一点指的是电站锅炉余热利用系统中未将燃料的废弃烟气经过高加工、精处理就将其从空气预热器出口中排出，导致烟味浓重、品味差、环境污染大、水温受约束力松弛、节能效果不佳。其次一点指电站锅炉空气预热器出口处设备缺陷。进入锅炉空气预热器的外部温度低于锅炉合理使用的温度，从而导致空气预热器传热效果不佳，热量消耗量大，烟气浓重。
1.2 新型电站锅炉余热利用综合优化系统
新型电站锅炉余热利用的综合优化系统主旨是在锅炉的空气预热器前端安装低温的空气预热器，并在空气预热器之间安装低温省煤器，促使在省煤器的作用下将烟气加热凝结成水，节省高级汽轮机工作时长，提高汽轮机组的利用效率。除此之外，电站锅炉余热优化系统充分利用机器控制锅炉内部两级空气加热系统中空气的吸热比例，从而进一步的提高低温省煤器入口处烟气的温度，节省更高压力级别的回热抽汽，提高电站的工作效率，节能潜力巨大。与此同时，新型电站锅炉余热利用的综合优化系统将烟气分级加热成空气，从而大幅度降低烟气与空气之间的换热温差，降低了空气预热器的传热损失。在低温省煤器吸收烟气放热量相等的条件下，新型余热利用优化系统与常规余热利用系统在热力学性能和经济性上的对比上拥有较强的优越性和实用性。
2 电站锅炉尾部受热面的综合优化
随着国际上一次性能源的稀缺、价格的不断上涨，我国针对这一现状将“节能减排”政策的实施提上章程。因此，电站锅炉尾部烟气余热的综合利用也受到重视，电站锅炉尾部的热量消耗也是不容忽视的一点。电站锅炉尾部余热的优化利用采用以热力学为基础，采用热功转换的方法原理，充分考虑工设备的质量，以研究热工转换和大幅度提高热力能量的利用为目的的“等效焓降法”。等效焓降法能够增加发电功率，使汽轮机效率得以提高。在新型余热利用的优化系统中，系统的、全面的、多方位的对锅炉尾部余热受热面进行探讨，将锅炉尾部的排放烟气、外部空气和水滴三者促成一种融汇贯通的关系，使锅炉尾部的烟气热量得到充分的利用，提高资源的利用效率。
3 余热优化利用的实际应用
在冬季，我国北方的大部分地区最低温度可达零下30度左右，因此，电站锅炉余热深度利用和尾部受热面综合优化被凸显的尤为重要。
在锅炉的使用过程中，由于外部环境的物理性温度过低、空气过冷，从而导致锅炉的预热系统在处理冷空气时引发预热器的堵塞和腐蚀，造成机器运转缓慢，危害设备的安全运行，影响锅炉设备的使用寿命。为了解决冬季空气温度过低的问题，北方的电站锅炉一般会设置暖风机等一系列机组设备，既保证在外部环境温度低的情况，加以利用的空气依旧符合预热器的合理使用水平，也延长机组的使用寿命，维护设备安全，优化余热利用系统。促使空气能够维持在稳定的温度范围内，达到节能可利用的效果，提高工作效率。
4 结束语
“低耗节能、循环利用”是新形势下我国倡导绿色资源合理利用的口号。因此，如何在当前机组水平情况普遍较好的态势下，进一步提高机组工作的效率水平和降低煤耗，对于全国电力工业的节能减排战略意义重大。新型电站锅炉余热的深度利用和尾部受热面综合优化方案的实施不仅降低热量在空气预热器中传热的损失，低温腐蚀问题也得到大幅度的缓解，而且提高锅炉的利用效率、降低电厂煤炭的消耗量，提升电厂的经济效益和环境效益。
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