撰稿:國(guó)網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院 郭江龍
電站鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)一般采用直接加熱方式,即通過(guò)安裝煙氣回?zé)峒訜崞?,使煙氣與凝結(jié)水直接進(jìn)行熱交換,將煙氣熱量帶入主凝結(jié)水系統(tǒng),減少相應(yīng)低壓加熱器的回?zé)岢槠?,從而?shí)現(xiàn)煙氣余熱的多能級(jí)梯度回收利用。
問(wèn)題提出:傳統(tǒng)上節(jié)能量檢測(cè)多采用直接比較法,即分別測(cè)量電站鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)投運(yùn)、停運(yùn)兩種狀態(tài)下,汽輪機(jī)熱耗率指標(biāo),進(jìn)而確定系統(tǒng)節(jié)能量。
這一檢測(cè)方法在理論上是可行的,但受測(cè)量方法、儀表精度及機(jī)組運(yùn)行參數(shù)波動(dòng)等客觀因素影響,所測(cè)量的汽輪機(jī)熱耗率指標(biāo)不確定性在0.5%~1.0%左右,而系統(tǒng)節(jié)能量一般僅1~2g/kWh,折合汽輪機(jī)熱耗率變化約0.3%~0.6%。對(duì)比數(shù)據(jù),不難發(fā)現(xiàn)采用直接比較法,系統(tǒng)的節(jié)能量很可能很難通過(guò)試驗(yàn)準(zhǔn)確確定。即便不計(jì)試驗(yàn)成本,試驗(yàn)完全符合適用于汽輪機(jī)性能考核驗(yàn)收的ASME試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(不確定度在0.25%左右),也很難滿足系統(tǒng)節(jié)能量檢測(cè)要求。
推薦方法:推薦采用試驗(yàn)測(cè)量與理論分析相結(jié)合的方法,確定電站鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)的節(jié)能量,基本步驟如下:⑴測(cè)量系統(tǒng)投運(yùn)狀態(tài)下,分流進(jìn)入煙氣回?zé)峒訜崞鲀?nèi)凝結(jié)水流量及溫升;⑵根據(jù)等效熱降理論,計(jì)算機(jī)組設(shè)計(jì)狀態(tài)下,各級(jí)抽汽等效熱降、抽汽效率和新蒸汽等效熱降等基礎(chǔ)性數(shù)據(jù);⑶按照工質(zhì)出系統(tǒng)、帶熱量工質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)兩種等效熱降節(jié)能分析原則,計(jì)算相應(yīng)的等效熱降變化值,進(jìn)而計(jì)算系統(tǒng)的節(jié)能量。
應(yīng)用實(shí)例:以某300 MW 等級(jí)電站鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)為例,分流至煙氣余熱回收利用裝置的凝結(jié)水來(lái)自6號(hào)低加進(jìn)口,加熱后凝結(jié)水進(jìn)入5號(hào)低加進(jìn)口。
調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)至所要求的試驗(yàn)邊界條件下,測(cè)量汽輪機(jī)、鍋爐,煙氣余熱回收利用裝置內(nèi)凝結(jié)水流量、溫度等參數(shù),根據(jù)等效熱降理論、相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等,分別計(jì)算得:機(jī)組供電煤耗率325.37g/kWh,等效熱降1 314.6kJ/kWh,系統(tǒng)投運(yùn)對(duì)等效熱降影響7.04kJ/kWh,等效熱降增加0.54%,折合供電煤耗1.76g/kWh。即試驗(yàn)工況下系統(tǒng)節(jié)能量約1.76g/kWh。
建議:電站鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)節(jié)能量量值一般在汽輪機(jī)性能試驗(yàn)誤差范圍內(nèi),這是直接比較法不易得到系統(tǒng)節(jié)能量真實(shí)數(shù)據(jù)的根本原因。等效熱降理論雖節(jié)能分析過(guò)程較為簡(jiǎn)捷,但對(duì)于普通工程技術(shù)人員而言,抽汽等效熱降、抽汽效率等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的計(jì)算仍然較為繁瑣,特別是節(jié)能量計(jì)算時(shí),這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)能否采用設(shè)計(jì)值,或者說(shuō)試驗(yàn)工況偏離設(shè)計(jì)工況多大程度上可以采用,尚無(wú)定論,仍需要進(jìn)一步研究。