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《华北电力大学》 2014年
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锅炉烟气余热利用系统流程优化及关键设备实验

张昌顺  
【摘要】:据《2013年世界能源统计年鉴》的数据显示,2012年中国的煤炭消费量首次超过了全球的一半,达到了50.22%。煤炭是我国最主要的动力能源,其中电力用煤的消耗量占到全国煤炭消耗量的61%左右。而伴随着中国经济持续快速发展,能源供需间的矛盾也日益突出,提高化石能源的利用效率是解决这一问题的办法之一。 中国的燃煤电厂为全国提供了绝大多数电能,同时也消耗了大量的煤炭和水资源,并排出大量烟气,而锅炉的排烟热损失占锅炉总热损失的70%-80%。为了减轻尾部受热面的低温腐蚀问题,燃煤电厂的排烟温度普遍比设计温度高20-30℃,这又造成了燃煤电厂煤耗量的增加。计算显示,锅炉的排烟温度每上升15-20℃,锅炉效率就会下降1%,供电标准煤耗上升3-4g/kW·h,每年多浪费标煤3000多万吨。因此,降低电厂锅炉的排烟温度可以有效降低煤耗,对于节能减排和提高电厂的经济性具有重大意义。 降低电厂锅炉排烟温度的方法很多,但总结起来主要是以下三个方面: (1)尾部受热面结构设计优化; (2)提高现有换热器的换热性能; (3)增加新的受热面。 对于现有电厂,改变其尾部受热面布置不仅耗资巨大,还会对电厂的正常运行造成极大影响,因此第一个方面不适用于现有电厂。本文从第三个方面入手,发现以尾部烟气加热凝结水是最为简单易行的余热回收方式,能够有效降低锅炉的排烟温度,对降低煤耗、提高机组经济性有显著效果。因此采用了在锅炉尾部烟道内布置低温省煤器的方法来回收烟气余热。在进一步的研究中,在接下来的工作中,本文应用能量梯级利用理论,对常规集成低温省煤器的烟气余热利用系统进行了深入研究,找出了其节能效果有限的原因,并对常规集成低温省煤器的烟气余热利用系统的水侧和烟气侧分别进行了优化,深入挖掘了锅炉烟气余热的节能潜力,对整个机组的余热资源统筹安排、能量梯级对口利用,取得了较好的成果。 低温烟气余热利用最大的限制在于尾部受热面低温腐蚀问题严重,低温省煤器的低温腐蚀问题尤其严重,若不能解决这个问题,烟气余热回收系统的效率和安全性都将受到极大的影响。塑料等高分子材料不仅具有良好的耐酸腐蚀性能,而且其表面光滑污垢不易附着,国内外许多专家学者都在研究以新型塑料替代金属作为锅炉尾部换热器的材料。塑料换热器具有耐腐抗垢的优良性能,而且造价便宜,若能取代金属换热器,必将是发电行业的一次重大改革。因此本文重点研究了位于尾部烟道的关键设备,设计并搭建了新型塑料换热器实验台,通过实验对其性能进行了深入研究,以期能促进这种新型换热器在余热利用系统中尽快发挥更大作用。 本文的研究对今后大型电厂锅炉烟气余热利用系统的研究和应用有一定的参考意义。
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TK115;TK223

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周武;向朝晟;李键;;火力发电厂锅炉尾部烟气余热利用技术[J];东方电气评论;2012年01期
2 丁乐群,解海龙,戴为,蒋安众;锅炉排烟余热回收器的设计参数优化模型[J];动力工程;1997年01期
3 黄新元,王立平;火力发电厂低压省煤器系统最优设计的通用数学模型[J];电站系统工程;1999年05期
4 黄新元;龙口电厂1号炉低压省煤器优化设计[J];锅炉技术;1998年03期
5 李红华;;提高对多种品位能量利用的认识,促进能量高效利用[J];节能;2007年01期
6 王健;;热电厂锅炉烟气余热利用[J];能源研究与利用;2011年01期
7 黄新元;孙奉仲;史月涛;;火电厂热系统增设低压省煤器的节能效果[J];热力发电;2008年03期
8 黄新元,平亚明,孙奉仲;火力发电厂低压省煤器系统的最佳水量分配[J];水动力学研究与进展(A辑);2003年05期
9 陆万鹏;孙奉仲;史月涛;高明;赵元宾;黄新元;;前置式液相介质空气预热器经济性分析及热力系统优化[J];中国电机工程学报;2011年11期
10 濮阳楠 ,陈海涛 ,钱欣;新型塑料换热器的研究[J];浙江工学院学报;1986年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马宏;;125MW机组轴封漏汽的变热量等效热降法分析[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
2 王润生;;200MW锅炉余热利用关键技术及节能效果[J];安徽电力;2011年S1期
3 谷毅,王爽心,刘如九,王绍民;火电厂单元机组经济指标在线监测及能耗分析系统[J];北方交通大学学报;2004年04期
4 韩志成;陈丽;;锅炉底部加热系统改造与应用[J];节能与环保;2009年07期
5 雷学丽;新型小油枪燃烧器的应用[J];长春工程学院学报(自然科学版);2004年01期
6 李保忠;丁柏寿;;汽轮机凝汽器真空低原因分析及处理措施[J];重庆电力高等专科学校学报;2010年01期
7 王运民,符慧林,龚文,汪衡荣;耒阳电厂200MW机组给水温度低原因分析及经济性计算[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2004年01期
8 萧汉才;高压加热器的主要故障及防范措施[J];长沙电力学院学报(自然科学版);1998年01期
9 张令东;;关于电厂热力系统节能途径及措施探讨[J];科技创新与应用;2012年17期
10 王建生,王金铭,解海龙,陈永红;基于Intranet的火电生产运行在线经济性监测及分析[J];东北电力学院学报;1999年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 戴传山;李彪;王秋香;;氟塑料换热器研究进展[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
2 叶宁;武心壮;严俊杰;;135MW火电机组热系统节能诊断[A];07’中国西安能源动力科技创新研讨会及展示会论文集[C];2007年
3 尹勇;沈炳耘;;600MW机组低压加热器疏水系统节能改造及其经济性分析[A];2008全国能源与热工学术年会论文集[C];2008年
4 王润生;;200MW锅炉余热利用关键技术及节能效果[A];第六届电力工业节能减排学术研讨会论文集[C];2011年
5 裴少峰;徐志强;王淑娟;;海勃湾发电厂~#4机组(200MW)给水温度低的热经济性分析及处理[A];全国火电100-200MW级机组技术协作会2008年年会论文集(上册)[C];2008年
6 尹金亮;赵伟;钱军;陈煜恒;黄智;郭广富;张长海;潘富停;;N210/C140热电负荷优化分配的研究[A];全国火电100-200MW级机组技术协作会2008年年会论文集(下册)[C];2008年
7 高峰;赵晓飞;;600MWe机组高压加热器水位优化试验结果分析[A];全国火电600MWe级机组能效对标及竞赛第十四届年会论文集[C];2010年
8 刘永建;;华电滕州新源热电有限公司经济供热方式探讨[A];全国火电300MWe级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集[C];2010年
9 刘永建;;双抽汽调节式汽轮机的供热成本对比分析[A];全国火电300MWe级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集[C];2010年
10 何振华;;100MW汽轮机组通流部分节能技术改造[A];全国火电300MWe级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 林振娴;热电联产系统冷源领域节能及耦合机理研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 闫顺林;多元扰动下的热力系统能效分析模型及应用研究[D];华北电力大学(北京);2011年
3 王宁玲;基于数据挖掘的大型燃煤发电机组节能诊断优化理论与方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年
4 王玮;火电机组冷端系统建模与节能优化研究[D];华北电力大学(北京);2011年
5 杨筱静;蒸汽型双效溴化锂吸收式热泵机组性能及优化研究[D];天津大学;2012年
6 郭江龙;基于能效分布矩阵方程的火电厂热力系统分析方法[D];华北电力大学(河北);2004年
7 闫水保;电厂热力系统节能分析方法研究[D];东南大学;2002年
8 余廷芳;火电厂厂级监控信息系统(SIS)建模、实现及人工智能的应用研究[D];东南大学;2004年
9 张超;复杂能量系统的热经济学分析与优化[D];华中科技大学;2006年
10 李利平;火电机组节能在线分析与智能运行优化方法研究[D];华北电力大学(河北);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张翔宇;600MW超临界机组煤种适应性研究[D];浙江大学;2011年
2 王超;初终参数变化对核电汽轮机热经济性影响研究[D];东北电力大学;2011年
3 张仁杰;粗糙集理论在电站运行优化中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2011年
4 杨辰曜;600 MW火电机组单耗分布及敏度分析研究[D];华北电力大学(北京);2011年
5 胡勇;闭式循环水系统的优化调度[D];华北电力大学(北京);2011年
6 刘星;电站锅炉降低排烟温度与防止低温腐蚀研究[D];华北电力大学(北京);2011年
7 武宇;大型燃煤机组能耗分布与回热系统优化分析[D];华北电力大学(北京);2011年
8 闫青;合缸300MW机组通流改造技术应用效果评价[D];华北电力大学(北京);2011年
9 武学谦;600MW超临界燃煤机组热经济学分析[D];华北电力大学(北京);2011年
10 崔雨;基于(火用)分析的900MW级PWR核电机组热经济性研究[D];华北电力大学(北京);2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 叶勇健;申松林;;欧洲高效燃煤电厂的特点及启示[J];电力建设;2011年01期
2 李清海;张衍国;陈勇;蒙爱红;逄锦福;陈昌和;;垃圾焚烧电站空气预热器与低压省煤器的组合分析[J];动力工程;2006年06期
3 赵之军;冯伟忠;张玲;于娟;胡兴胜;殷国强;;电站锅炉排烟余热回收的理论分析与工程实践[J];动力工程;2009年11期
4 黄新元,王立平;火力发电厂低压省煤器系统最优设计的通用数学模型[J];电站系统工程;1999年05期
5 闫水保;马新灵;;电站锅炉受热面能级分析[J];发电设备;2006年02期
6 黄新元;龙口电厂1号炉低压省煤器优化设计[J];锅炉技术;1998年03期
7 苏萍;开封火电厂3号锅炉综合性能技术改造研究[J];锅炉技术;2002年09期
8 张才稳,王声远;“等效焓降法”与常规热平衡法一致性分析[J];湖北电力;1999年03期
9 朱予东;阎维平;黄景立;米长武;;回转式空气预热器的冷段堵灰分析与进口风温计算[J];华北电力大学学报(自然科学版);2007年05期
10 李旭,黄冬梅;热管式低压省煤器的特点与节能效果[J];节能;2003年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 谢磊;电站锅炉低压省煤器系统热经济性分析的数学模型[D];山东大学;2007年
2 叶桂波;降低煤粉锅炉排烟温度研究[D];中南大学;2007年
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中国期刊全文数据库 前10条
1 王德和;浅析玻璃行业余热利用与发电[J];节能技术;2000年03期
2 丁晓映;船舶主机余热利用与节能新途径[J];福建能源开发与节约;2001年04期
3 杨俊杰,秦朝葵,徐吉浣;发动机冷却余热的计算[J];煤气与热力;2001年05期
4 曹向东;硫酸生产中高温位余热利用的方案比较和中低温位余热的回收[J];能源研究与利用;2001年04期
5 马元武,田立章;冲渣水余热的夏季利用[J];河北冶金;2002年06期
6 蔡玉强,王杰;轧钢冷床余热利用[J];机械工程师;2002年10期
7 石长征;硫酸厂余热利用分析[J];节能与环保;2003年04期
8 贾恩刚,张新平;蒸汽冷凝水的余热利用[J];燃料与化工;2003年05期
9 任庚坡;任春江;魏玉剑;;余热利用技术与应用[J];上海节能;2009年05期
10 赵钦新;王宇峰;王学斌;惠世恩;徐通模;;我国余热利用现状与技术进展[J];工业锅炉;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;灵州电厂电除尘余热利用节能提效改造顺利实施[A];《电站信息》2012年第5期[C];2012年
2 杜守虎;;连铸坯余热利用技术现状及困境[A];2013年全国冶金能源环保生产技术会论文集[C];2013年
3 王志国;王凯志;朱广庆;白杰;孙俊杰;;空压机自身运转余热及工业循环水余热综合利用系统[A];第十五届中国科协年会第8分会场:环境科技创新与生态环境建设研讨会论文集[C];2013年
4 孟志明;张荣静;;锅炉余热利用的分析与实践[A];第七届(2009)中国钢铁年会大会论文集(中)[C];2009年
5 张延平;赵志星;程富全;徐建良;左广传;;首钢烧结机环冷热风余热利用的实践与探讨[A];2010全国能源与热工学术年会论文集[C];2010年
6 陈军;武国峰;雷震东;吴坪杨;;高炉冲渣水余热利用的现状及其技术发展的初探[A];2010年全国冶金安全环保学术交流会论文集[C];2010年
7 田淑霞;刘庸;薛万青;;首钢烧结厂烟道气的余热利用[A];2001中国钢铁年会论文集(上卷)[C];2001年
8 曹雪平;黄炜;;回风源热泵在矿井余热利用方面的应用研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
9 张爱华;张红;;发射机房的通风与余热利用技术[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会资料集[C];2008年
10 邓胜祥;周孑民;;某厂乏汽余热利用与冷凝水回收新方法研究[A];2006全国能源与热工学术年会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 秦晓明;国内首例箱体式余热利用装置投入使用[N];中国有色金属报;2009年
2 记者 焦同喜 实习生 姜薇;长城长公司余热利用项目一年节煤5000吨[N];河北经济日报;2006年
3 记者  柳尧杰 通讯员  刘高德;鄂庄煤矿发挥“余热”[N];莱芜日报;2006年
4 本报记者 潘卫平 通讯员 杜晓明;中铝山东分公司余热利用成效显著[N];淄博日报;2009年
5 张秀凤;余热利用“集腋成裘”[N];中国化工报;2009年
6 记者 李丙驹;缪双大:双良的责任就是变废为宝[N];经理日报;2009年
7 记者 刘祥 通讯员 魏忠民 张娜;河北钢铁承钢饱和蒸汽余热利用工程启动[N];中国冶金报;2010年
8 记者 赵引德;金大地开辟余热利用新途径[N];中国化工报;2010年
9 李兰伟;铁合金生产余热利用现状[N];中国冶金报;2009年
10 柳景常 沈立娜;电厂余热利用“热度”升温[N];中国电力报;2013年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郭少朋;移动式余热利用系统蓄热器实验和模拟研究及经济性分析[D];天津大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冀涛;国泰热电循环水余热利用项目技术经济问题研究[D];华北电力大学;2013年
2 李钰;低品位余热利用过程控制[D];华北电力大学;2013年
3 苏喜庆;热电厂余热梯级利用模式研究[D];武汉理工大学;2010年
4 吴强;链篦机热量平衡与余热利用的研究[D];辽宁科技大学;2011年
5 赵翔;余热利用发电过程动态特性的研究[D];华北电力大学;2012年
6 魏玮;内燃机余热利用涡轮发电系统性能研究[D];清华大学;2010年
7 金涛;诺诺克800kt/a硫磺制酸余热利用研究[D];西安建筑科技大学;2007年
8 万航;硅铁生产中节能降耗及余热利用的研究[D];西安建筑科技大学;2009年
9 刘朝晖;火力发电厂排烟及循环水余热利用系统设计及分析[D];重庆大学;2012年
10 冯建斌;高速钢锻(轧)后的余热退火工艺及余热利用方法[D];河北工业大学;2006年
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