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一种用于小型电厂CFB锅炉的余热回收技术
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(中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司230601)
摘要:根据CFB锅炉的特性,在工程实践中采取合理的余热利用措施,充分利用CFB锅炉启停时的生火排汽的热能,降低了燃料消耗量,提升了能源利用效率,提高了全厂热经济效益,实现了良好的经济效益和社会效益。
关键词:余热回收;CFB锅炉;生火排汽;节能
0前言
为保证整个锅炉汽机系统的安全高效运行,CFB锅炉内存汽空间均接有排汽管,当锅炉启动时,要等到蒸汽参数接近主蒸汽额定参数时才能并入母管运行,在此期间需打开锅炉对空排汽阀,将低参数蒸汽向外界排放。而当CFB锅炉停炉时,也要关闭主蒸汽管道上的电动隔离阀,将剩余蒸汽通过排汽管向大气排放。整个排汽过程均需6~7个小时,导致大量热能随蒸汽直接排放至空气中,造成了很大的浪费。现在我院开发出一种可以将CFB锅炉排出的热能有效回收的装置,提高了电厂的热效率,取得了良好的经济效益和社会效益。
1CFB锅炉生火的余热回收技术方案
1.1方案概述
为了解决CFB锅炉启停中存在的大量工质浪费问题,我院提出了一种用于小型电厂CFB锅炉的余热回收技术方案,以2台220t/h的高温高压CFB锅炉为例,在主蒸汽管道上安装一系列电动闸阀,并设置中转管道,中转管道通过减温减压装置接入供热管道。
1.2余热回收装置运行方式
图1余热回收装置的系统图
其中,1-主蒸汽管道、2-中转管道、3-中转电动闸阀C、4-中转电动闸阀D、5-减温减压装置、6-中转电动闸阀E、7-供热管道、8-中转电动闸阀A、9-中转电动闸阀B、10-主电动闸阀A、11-主电动闸阀B、12-主电动闸阀C、13-主电动闸阀D。
如图1所示,用于小型电厂CFB锅炉的余热回收装置,包括主蒸汽管道1和分别安装于主蒸汽管道1上的主电动闸阀A、B、C、D。4个主电动闸阀控制CFB锅炉的使用,当CFB锅炉使用时,这四个电动闸阀全部开启;当CFB锅炉检修时,这四个电动闸阀全部关闭。装置还包括通过中转电动闸阀A、B、C、D连接在主蒸汽管道1上的中转管道2。为了便于更好的在实际使用时控制整个CFB锅炉系统,将中转管道2从主电动闸阀A、B与主电动闸阀C、D之间引出。再通过减温减压装置5和中转电动闸阀E连入供热管道7,达到余热回收的效果。
为了更好的保证中转管道2上的电动闸阀使用,装置设置中转电动闸阀C和D作为闸阀A、B的备用电动闸阀。分别安装在中转电动闸阀A、B与主蒸汽管道1之间。这样保证中转闸阀的使用效率和可用率,也就提高了系统的可用率。
CFB锅炉启停过程中产生余热蒸汽时,打开中转电动闸阀A、B、C、D,将余热蒸汽引出,经减温减压装置5的处理后,经电动闸阀E,进入供热抽汽管道7,供热用户使用,达到环保节能的效果。
2效益分析
小型电厂CFB锅炉的余热回收技术,与现有技术相比解决了CFB锅炉启停时的热能浪费问题,避免了锅炉启停时向大气直接排放,转而引入供热管道以供回收利用。提高了能源利用率,由供热产生的收益也提高了电厂的经济效益。
根据估算,投入运行后,按该企业2台220t/h的CFB锅炉运行计,取每台锅炉每年启停10次、压火8次。根据运行的实践和比对,取每台锅炉每次启停回收蒸汽300t,每次停机及压火回收蒸汽225t。则2台锅炉每年可回收蒸汽9600t,多外供蒸汽9120t,并回收二级除盐水5472t。根据2012年度平均价格计算,则每年可节约成本122.94万元。
再有,该技术可以保护过热器和管道。在锅炉启动升压过程的中后阶段,绝大多数蒸汽通过主蒸汽管道和新增锅炉余热回收装置进入热网,保证通过主蒸汽管的蒸汽温度接近过热器出口的蒸汽温度,确保蒸汽测温点能真实反映过热器的实际温度,既防止水冲击事故的发生,又保证过热器不被过烧,消除了过热器存在的安全隐患。同时,改造后能保证锅炉主蒸汽管道得到充分的暖管,减少了主蒸汽管道在启动过程中产生过大的热应力。
最后,该技术减少了热污染、节约水资源。利用余热回收装置,回收利用大量热量,避免了这些热量排入大气所造成的热污染,同时还回收利用了大量除盐水,节约了水资源。
3结束语
CFB锅炉启停过程及压火期间,锅炉产生的蒸汽主要通过对空排汽阀排入大气,并且持续较长时间,不仅浪费了大量的蒸汽,损失了大量的热能,还存在过热器超温的安全隐患,排汽噪音影响周边环境等问题。我院根据CFB锅炉特性在工程实践中设计了余热回收装置,将锅炉启停过程及压火期间产生的蒸汽经过减温减压装置引入热网,供热用户使用。
余热回收装置的应用,2台CFB锅炉年可回收利用蒸汽9600t,多向热网供蒸汽9120t,并回收除盐水5472t,减少了蒸汽损失和热量浪费。根据2012年度平均价格计算,每年可以收益122.94万元,经济效益非常明显,该技术大大降低
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