火力發(fā)電廠煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)節(jié)能量典型算例

1、附錄 A（資料性附錄）典型算例A.1 以某百萬超超臨界一次再熱空冷機組（1000MW/28MPa/600 /620 ）初步設(shè)計階段的煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)為例， 系統(tǒng)簡圖如圖 A.1 所示。 該系統(tǒng)設(shè)置了空預(yù)器旁路高低壓省煤器， 加熱機組高壓給水和低壓凝結(jié)水來回收高品位的煙氣余熱，并設(shè)置低溫省煤器和一二次暖風(fēng)器，用閉式循環(huán)水表面換熱來加熱鍋爐冷一二次風(fēng)和提高空預(yù)器進風(fēng)溫度，用以回收空預(yù)器后低溫?zé)煔庥酂?。高低品位的煙氣余熱，?jīng)過高壓給水和低壓凝結(jié)水回收后排擠抽汽返回汽輪機做功，實現(xiàn)循環(huán)熱效率提高和煤耗率降低的節(jié)能目的。通過分別計算該系統(tǒng)應(yīng)用前、應(yīng)用后的汽輪機熱耗率、鍋爐效率、發(fā)電廠用電率及其變化量

2、等，計算得到應(yīng)用前后的發(fā)電煤耗率，再根據(jù)發(fā)電廠用電率最終計算的得出供電煤耗率及其變化量，即得到應(yīng)用該系統(tǒng)后的計算節(jié)能量。具體計算步驟如下：圖 A.1 算例煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)示意圖應(yīng)用前系統(tǒng)主要相關(guān)參數(shù)THA 工況下，以應(yīng)用煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)之前的汽輪機熱平衡圖和鍋爐熱力計算書數(shù)據(jù)，為該系統(tǒng)應(yīng)用選型的計算邊界條件。應(yīng)用前的汽輪機熱耗率計算，應(yīng)采用公式（9 ）計算得到。應(yīng)用前的鍋爐效率， 應(yīng)采用公式 （7）計算得到。 計算空預(yù)器選型及鍋爐排煙熱損失時，應(yīng)采用公式（ 1）、公式（ 2）及 GB/T 10184 進行計算。具體計算結(jié)果見表A.1。1表 A.1 應(yīng)用前 THA 工況下機組主要相關(guān)參數(shù)

3、項目名稱符號1. 汽輪機主要相關(guān)參數(shù)主汽流量mt,q主汽壓力Pms主汽溫度Tms再熱壓力Prh再熱溫度Trh功率Pg,q熱耗率qhqj ， q2. 鍋爐主要相關(guān)參數(shù)（ 1）空預(yù)器煙氣空預(yù)器入口煙氣流量Qfg.AH.en空預(yù)器入口煙氣溫度tfg.AH.en空預(yù)器入口過量空氣系數(shù)fg.AH.en空預(yù)器入口煙氣焓值hfg.AH.en空預(yù)器出口煙氣溫度tfg.AH.lv空預(yù)器出口過量空氣系數(shù)fg.AH.lv空預(yù)器出口煙氣焓值hfg.AH.lv空預(yù)器煙氣放熱量（ 2）空預(yù)器一次風(fēng)空預(yù)器入口一次風(fēng)溫度ta.p空預(yù)器出口一次風(fēng)溫度t a.p空預(yù)器出口一次風(fēng)流量Qapfao空預(yù)器一次風(fēng)吸熱量（ 3）空預(yù)器二次

4、風(fēng)空預(yù)器入口二次風(fēng)溫度ta.s空預(yù)器出口二次風(fēng)溫度t a.s空預(yù)器出口二次風(fēng)流量Qapsao空預(yù)器二次風(fēng)吸熱量空預(yù)器冷風(fēng)吸熱量（ 4）鍋爐效率應(yīng)用前鍋爐效率 gl， q單位計算依據(jù)及公式計算結(jié)果kg/h汽輪機熱平衡圖2815800MPa汽輪機熱平衡圖28汽輪機熱平衡圖600MPa汽輪機熱平衡圖5.52汽輪機熱平衡圖620kW汽輪機熱平衡圖1000087kJ/ （ kW.h）公式（ 9）7462kg/h鍋爐熱力計算書2908100鍋爐熱力計算書357鍋爐熱力計算書1.15kJ/kgGB/T 10184388.49鍋爐熱力計算書126鍋爐熱力計算書1.15kJ/kgGB/T 10184133.10

5、MW公式（ 1）206.30鍋爐熱力計算書65.5鍋爐熱力計算書310kg/h鍋爐熱力計算書565903MW公式（ 2）39.24鍋爐熱力計算書65.5鍋爐熱力計算書324kg/h鍋爐熱力計算書2277819MW公式（ 2）167.06MW206.30%公式（ 7）95應(yīng)用后系統(tǒng)主要相關(guān)參數(shù)應(yīng)用煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)，即通過設(shè)置空預(yù)器旁路高低壓省煤器、空預(yù)器后的低溫省煤器以及一二次分暖風(fēng)器等裝置，回收煙氣高低位的排煙余熱，用以加熱機組高壓給水和低壓凝結(jié)水，通過排擠機組高壓段和低壓段抽汽返回汽輪機做功，來實現(xiàn)機組循環(huán)熱效率的提高，達到降低煤耗率和節(jié)能減排的目的。應(yīng)用后的汽輪機熱耗率計算，應(yīng)采用公式

6、（10）計算得到。本算例計算時，應(yīng)采用節(jié)（ a）的計算原則，即保持主汽流量不變條件下，煙氣余熱回收節(jié)能量體現(xiàn)于發(fā)電機功率變化和熱耗率變化。應(yīng)用后的鍋爐效率， 應(yīng)采用公式 （7）計算得到。 計算空預(yù)器選型及鍋爐排煙熱損失時，應(yīng)采用公式（ 1）、公式（ 2）及 GB/T10184 進行計算。本算例計算時，應(yīng)采用節(jié)和節(jié)的鍋爐效率計算原則。高壓省煤器入口煙氣流量（即空預(yù)器旁路煙氣流量）、旁路高低壓省煤器、低溫省煤器、一二次風(fēng)暖風(fēng)器選型，應(yīng)結(jié)合公式（ 4）、公式（ 7）、公式（ 10），以節(jié)能量的技術(shù)經(jīng)濟最優(yōu)為原則，優(yōu)化進出口參數(shù)及換熱面積。具體計算結(jié)果見表A.2。表 A.2 應(yīng)用后 THA 工況下機組

7、主要相關(guān)參數(shù)項目名稱符號單位計算依據(jù)及公式計算結(jié)果1. 汽輪機主要相關(guān)參數(shù)主汽流量mt,q主汽壓力Pms主汽溫度Tms再熱壓力Prh再熱溫度Trh功率Pg,q熱耗率qhqj ， q2. 鍋爐主要相關(guān)參數(shù)（ 1）旁路高壓省煤器高壓省煤器入口煙氣流量Qhpfi高壓省煤器入口煙氣溫度thpfi高壓省煤器出口煙氣溫度thpfo進出口過量空氣系數(shù)hpfi高壓省煤器煙氣放熱量（ 2）旁路低壓省煤器低壓省煤器入口煙氣流量Qlpfi低壓省煤器入口煙氣溫度tlpfi低壓省煤器出口煙氣溫度tlpfo低壓省煤器煙氣放熱量空預(yù)器旁路總換熱量（ 3）低溫省煤器入口過?？諝庀禂?shù)低壓省煤器入口煙氣流量Qltfikg/h汽輪

8、機熱平衡圖2815800MPa汽輪機熱平衡圖28汽輪機熱平衡圖600MPa汽輪機熱平衡圖5.52汽輪機熱平衡圖620kW汽輪機熱平衡圖1011466kJ/ （ kW.h）公式（ 10）7383kg/h鍋爐熱力計算書490907鍋爐熱力計算書357鍋爐熱力計算書213鍋爐熱力計算書1.15MW公式（ 1）、GB/T 1018422.00kg/h鍋爐熱力計算書492017鍋爐熱力計算書213鍋爐熱力計算書123MW公式（ 1）、GB/T 1018413.30MW公式（ 1）、（ 2）35.301.195kg/h鍋爐熱力計算書3608082低溫省煤器入口煙氣溫度tltfi低溫省煤器出口煙氣溫度tlt

9、fo低溫省煤器煙氣放熱量暖風(fēng)器入口閉式水流量Qltwi暖風(fēng)器入口閉式水溫度tltwi暖風(fēng)器出口閉式水流量Qltwo低溫省煤器閉式水換熱量（ 4）一次風(fēng)暖風(fēng)器一次風(fēng)暖風(fēng)器入口風(fēng)溫度tapfai一次風(fēng)暖風(fēng)器出口風(fēng)溫度tap一次風(fēng)暖風(fēng)器出口風(fēng)量Qapfao一次風(fēng)暖風(fēng)器吸熱量暖風(fēng)器入口閉式水流量暖風(fēng)器入口閉式水溫度暖風(fēng)器出口閉式水溫度暖風(fēng)器閉式水換熱量（ 5）二次風(fēng)暖風(fēng)器二次風(fēng)暖風(fēng)器入口風(fēng)溫度t apsai二次風(fēng)暖風(fēng)器出口風(fēng)溫度ta.s暖風(fēng)器出口一次風(fēng)流量Qapsao二次風(fēng)暖風(fēng)器吸熱量暖風(fēng)器入口閉式水流量暖風(fēng)器入口閉式水溫度暖風(fēng)器出口閉式水溫度暖風(fēng)器閉式水換熱量(6) 鍋爐效率低溫省煤器計算書123低

10、溫省煤器計算書90MW公式（ 1）、GB/T 1018435.30kg/h低溫省煤器計算書1263000低溫省煤器計算書71.1kg/h低溫省煤器計算書1260000MW公式（ 1）、GB/T 1018435.30鍋爐熱力計算書30鍋爐熱力計算書65.5kg/h鍋爐熱力計算書769932MW公式（ 2）、GB/T 101847.70kg/h低溫省煤器資料275000低溫省煤器資料95.1低溫省煤器資料71.1MW公式（ 1）、（ 2）7.69鍋爐熱力計算書23鍋爐熱力計算書65.5kg/h鍋爐熱力計算書2305603MW公式（ 2）、GB/T 1018427.60kg/h低溫省煤器資料9850

11、00低溫省煤器資料95.1低溫省煤器資料71.1MW公式（ 1）、GB/T 1018427.53應(yīng)用后鍋爐效率 gl， q%公式（ 7）95A.1.3 節(jié)能量計算及結(jié)果本算例管道效率為99%且應(yīng)用該系統(tǒng)前后不變。根據(jù)上述應(yīng)用該系統(tǒng)前后計算的汽輪機效率、鍋爐效率計算結(jié)果，并根據(jù)公式（4）、（ 5）計算應(yīng)用該系統(tǒng)后增加的電耗率，根據(jù)公式（12）、（13）計算應(yīng)用前后的發(fā)電廠用電率。依據(jù)公式（ 15 ）、（ 16）、（ 17）、（ 18）分別計算得出發(fā)電煤耗率和供電煤耗率，最終根據(jù)公式（19）計算得出應(yīng)用該系統(tǒng)后的節(jié)能量。具體計算結(jié)果見表A.3。表 A.3節(jié)能量計算結(jié)果項目名稱符號單位計算公式及依據(jù)數(shù)值項目名稱符號1. 電耗率低省循環(huán)泵功率Pdsb換熱器阻力引起電功率變化Phrq煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)電耗率yqyr2. 管道效率3. 節(jié)能量未采用煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)的d ,q發(fā)電廠用電率采用煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)后的d ,h發(fā)電廠用電率未采用煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)的bd， q發(fā)電標煤耗率采用煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)后的bd， h發(fā)電標煤耗率未采用煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)的bg, q供電標煤耗率采用煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)后的bg, h供電標煤耗率節(jié)能量bg單位計算公式及依據(jù)