电厂节能技术

电厂节能技术内容摘要：

600MW 机 组 6 锅炉 “智能吹灰 优 化与在 线 结焦 预 警系统” 节 能技术 改造。 主要 技 改 内 容 ： 新增 1 套采 集器 、 1 台套 服务 器 、 1 台 工 控 机和 1 套显 示 器 ， 并建立数据采 集和传输系统， 建立 吹灰 优 化和结焦 预 警系统。 节 能技 改 投 资额 150 万元 ， 建 设 期 9 个月。 年综 合节 能 量 7000tce，年综 合 经 济 效 益 560 余万元 ，投 资回收期 4 个月。 六、 推广前景和节能潜力： 目 前需要实 施本 项 目 改造 的 锅炉约 有 1000 多套 ， 预 计到 2020 年可 改造 其中的 30％（ 约 350 套 ），达到 350 万 tce/a 的 节 能能 力。 电站锅炉用邻机蒸汽加热启动技术 一、 与该节能技术相关生产环节的能耗现状： 现 有 直 流 锅炉 的启动方 式 一般有 两 种：疏 水 扩 容式 和 带炉水 循 环 泵 式。 疏 水扩 容式 启动方 式 存在大 量 的工质和 热量 浪 费 ， 而带炉水 循 环 泵的启动方 式 虽能 节约 部分工质和 热量 ， 但 却存在系统复杂和初投 资 较高的缺点。 从 点 火 方 式 上 来看，等离 子 点 火 技术和小油枪点 火都 属于冷 炉 冷风点 火 ，在点 火阶 段有 50％左右的煤因为 不 能燃烬 而 浪 费 ，且 未 燃烬的煤粉对 锅炉 来 说 是一种巨大隐患。 二、 技术内容： 10 该技术的 主要 思路是 采 用 蒸 汽替 代 燃油和燃煤，对 锅炉 进行 整 体 预加热 ，使锅炉 在点 火 时已 处 于一 个 “ 热炉 、 热 风”的 热环 境。 该启动方 法 的系统简单， 实施 容 易，所 增加 的 费 用远低于等离 子 点 火 等其他省油方 法。 采 用 这 种启动方 式 后，锅炉 在启动过程所 需 的燃油强度大为降低，燃油过程大大缩短， 从而 使 总 体耗油量下 降一 个数量 级以上。 目 前 ，每次 锅炉 启动的点 火 用油仅为 20t； 同 时 还 可以大大减少 厂 用 电 及燃煤 量 ， 显著 降低 整个 启动过程所 消 耗的能 源总量 和启动 总 成本。 另外，该技术 不 仅将 锅炉由 原来的冷 态 启动 转 为 热态 启动， 并 且使 烟 风系统的运行条件 更优 于 热态 启动，极大 改 善 了锅炉 的点 火 和 稳 燃条件， 显著提 高 了锅炉 的启动 安全 性。 该启动方 式还 可 带 来其他一系列的附 加 效 益。 如 ，因 加热蒸 汽取 自相邻汽 轮 机已经 发 过 电 的 抽 汽，可 显著提 高该机 组 的 发电 效率；点 火阶 段良好的 热环 境，可极大 提 高该 阶 段的燃油和燃煤的燃烧率，彻底 消除 燃油的黑 烟现象，防止油 烟 粘结在空 预器 等尾部受 热 面 而 危及 锅炉安全 ， 电除 尘可及早投入，显著改 善该 阶 段的 环 保 ； 由 于 显著提 高启动 阶 段的 排烟 温度，可极大降低空 预器结露和堵灰的概率， 提 高 锅 炉运行经 济 性和 安全 性。 对于 配 有 SCR 脱硝系统的 锅炉 ，可杜 绝 其在启动 阶 段可能 出现 的低温结露、堵灰、催化剂中毒以及 未 燃尽 烟灰的粘附甚 至二 次燃烧的威胁等等。 2. 关键技术 该技术的 总 体思路是 采 用 蒸 汽替 代 燃油和燃煤，对 锅炉 进行 整 体 预加热 ，使锅炉 在点 火 时已 处 于一 个 “ 热炉 、 热 风”的 热环 境。 3. 工艺流程 锅炉 上 水 完成后，启动 锅炉给水 泵， 开始 小流 量 向 锅炉提供给水 （ 给水 流 量维持 在 500～ 600t/h 左右）， 同 时 打开加热蒸 汽 管 道的 电 动 阀门 ， 利 用邻 炉 冷 再热蒸 汽 加热 高 压加热器给水 （ 蒸 汽 参数 300℃， 60bar）， 此 时的 给水 可 根据 品质和清洗效果选择 排 入 凝 汽 器 或 直接 进入 除 氧 器 ，小流 量给水 在 锅炉 内 不断 循 环 的过程中逐渐 升 温， 直至 达到 给水加热 极 限 ， 此 时 给水 温度 约 为 250℃，启动风 烟系统， 锅炉开始 点 火。 此 时的 炉 膛已均匀受 热 ，喷入 炉 膛内的柴油能充分燃烧，燃烧效率比冷 炉 膛时 要 高， 由 于 给水 在 暖炉 时 加热了 省煤 器 ，拥有巨大表面积的省煤 器 成 了 巨大的“ 暖 风机”， 炉 膛内的冷风经过省煤 器 受 热并 通过空气 预热器加热了 一次风和 二 次风，在极短的时间内就能满足投粉条件，大大缩短 了锅炉 启动 的投油时间，进一 步 减少 了锅炉 启动点 火 的燃油 量 ， 同 时 由 于投油时间缩短，可以尽 快 投入 电除 尘 器 ， 更 好地满足 电厂环保要求。 工艺流程图 如下 ： 11 图 1 直流锅炉用邻机蒸汽加热启动技术流程图 三、 主要技术 指标： 典型 用 户正常 情 况下 的每次启动耗油 约 20t，最低为 12t/次。 分 两个阶 段： 1） 基建阶 段： 2 1000MW 超临界机 组 在 整个调 试 期 间共耗油 1030t，为 常规调 试 期 耗油 量 （ 21000t）的 二 十分之一。 基建阶 段 按 计划每 台 机 组 平均启动 25 次，每次耗油 200t， 两台 机 组 计划耗油 10000t， 采 用该技术后可 节 油 8970t， 折合13070tce。 2）生产 阶 段： 典型 用 户 每次机 组 启动耗油 20t，计划用油 200t，每次启动 节 油 180t。 采 用该技术后，每年每 台按 照 5 次机 组 启停， 两台 机 组 每年可 节 能 2622tce。 电站锅炉 用邻机 蒸 汽 加热给水 启动技术使用的 蒸 汽来自邻机的冷 再热蒸 汽， 蒸 汽 量 与 采用该方 法 机 组 启动时免启 锅炉 辅机的 厂 用 电 能耗平衡。 四、 技术应用情况： 该 项 技术自 2020 年 11 月 在上海外高桥第 三发电 有 限 责任公司 两台 1000MW 机 组 上第一次 应 用， 至 168 小时 考核 结束，共 消 耗燃油 1014t，仅为百 万 千瓦等级机 组调 试用油定 额 的 10％。 系统简单， 改造 投 资 仅 200 万元 ，远低于小油枪点火 或等离 子 点 火 方 式 的投 资。 五、 典型用户及投资效益： 典型 用 户 ： 上海外高桥第 三发电 有 限 责任公司 建 设 规模 ： 2 1000MW 超超临界 火力发 电 机 组。 主要 技 改 内 容 ： 安装 邻机冷再热至 本机的高 压加热器蒸 汽 管 道及 阀门。 节 能技 改 投 资额 200 万元 ， 建 设 周期3 个月。 若 不考 虑 新建 机 组基建阶 段，仅 考 虑机 组 投运后的生产 阶 段， 两台 机 组每年可 节约 2622tce，年 节 能经 济 效 益 210 万元 ，投 资回收期 为 1 年。 六、 推广前景和节能潜力： 本 项 目属于系统 优 化 改造 类 项 目， 节 能效果明 显 ，投 资 低，简单易行且 安全性高， 推广 潜 力 巨大。 预 计到 2020 年可在 电力 行业 推广至 10％，形成 10 万 tce/a 12 的 节 能能 力。 脱硫岛烟气余热回收及风机运行优化技术 一、 与该节能技术相关生产环节的能耗 现状： 目 前 成 熟 的脱硫技术 如 石灰石 (石灰 )石膏湿 法 脱硫等虽 取得了 明 显 成效，但 是投入成本高达 亿元 ，成为目 前 制 约火电厂配套 脱硫设备的 主要 瓶颈。 二、 技术内容： 取消 脱硫系统传统的 GGH（气气 换热 系统），通过在吸 收 塔 前加装烟 气冷却器 ，其 水侧 与汽 轮 机的低 压加热器 系统 连接 ， 利 用 锅炉排烟余热加热 部分或 者全部 凝 结 水 ， 凝 结 水 吸 热升 温后 接 入到 下 一级低 压加热器 ， 从而 减少 回热 系统对低压缸 的 抽 汽，在机 组 运行条件 不变 的情 况下 有 更多 的 蒸 汽进入低 压缸 做 功 ，达到充分 利 用 锅炉排烟余热 的目的。 同 时， 由 于进入吸 收 塔的 烟 气温度降低，减 少 了吸 收 塔工业冷却 水 耗用 量。 2. 关键技术 1） 排烟余热利 用： 取消 脱硫系统传统的 GGH，通过在吸 收 塔 前加装烟 气冷却器 ， 充分 利 用 锅炉 的 排烟余热 ， 提 高汽 轮 机 组 的运行效率； 同 时， 由 于进入吸 收塔的 烟 气温度降低，减少 了 吸 收 塔工业冷却 水 耗用 量。 2）风机运行 优 化：在 两台并联 的 增压 风机 基础 上 增加 一条 增压 风机旁路 烟道， 并适当提 高引风机的 压 头，通过 优 化风机的运行方 式 ， 实现 在 30％～ 60％ BMCR 的低 负荷 工 况下 以单引风机运行 代 替 双 引风机＋ 双增压 风机运行， 从而提 高风机运行效率。 3. 工艺流程 1） 排烟余热利 用：在 排烟余热 利 用方面， 取消 脱硫系统传统的 GGH， 改 在吸收 塔 前加装烟 气冷却 器 ，其 水侧并联 在 回热 系统第 二 级低 压加热器 上， 从 2号低加 进 口 引 出 部分或 全 部冷 凝水 ， 送 往 烟 气冷却 器。 烟 气 从锅炉出 来后，依次通过空气 预热器 、 电除 尘 器 和引风机，通过 开 启的脱硫入 口 档板进入到脱硫区域内，烟 气经 增压 风机 增压 后进入到 烟 气冷却 器 内。 从 2号低 加 进 口 引 出 的部分或 者全部 凝 结 水 在 烟 气冷却 器 内吸 收排烟热量。