火電廠排煙及循環水余熱利用系統設計及分析

劉 悅

（吉林省電力勘測設計院，吉林 長春 130022）

火電廠排煙及循環水余熱利用系統設計及分析

劉 悅

（吉林省電力勘測設計院，吉林 長春 130022）

近年來國民經濟不斷高速的發展，經濟發展與環境污染之間的矛盾日益激烈。尤其是水資源污染和大氣污染方面存在的問題，更成為當前發展過程中存在的最突出的問題之一。造成水資源污染和大氣污染的因素有多方面，其中火電發電廠的排煙以及循環水排放無疑是當中較為主要的污染源之一。研究和設計合理的火電發電廠排煙系統和循環水余熱利用系統不僅符合當前經濟發展的需求，而且也是行之有效的節能環保重要舉措。基于此，文章以火電廠為例，設計與分析火電廠排煙及循環水余熱系統，尋求如何以更少的煤資源消耗和廢氣排放，獲得較大的發電效率，有利保障火電發電廠發展和環保兩無誤。

火電廠；排煙；循環水；余熱利用；系統設計

火力發電是國家電力生產的主要模式，為百姓的生產、生活輸送電力資源，給生活帶來極大便利。然而，火電發電廠鍋爐的排煙和循環水的排放、熱損失等問題，又是造成當前環境污染和水資源污染的主要因素，既損害了環境，又造成發電廠本身資源的浪費。為此，有必要針對火電發電廠的排煙和循環水余熱利用進行系統設計和開發，使用新的工藝，加大新技術的投入，以此來減少發電過程中的能耗和污染，同時提升發電效率，增加發電量。文章針對火電發電廠的排煙系統和循環水余熱利用系統的設計做相關探討，以期為后進研究者提供一些意見參考和借鑒。

1 火電廠排煙系統的優化設計

1.1 火電廠排煙系統優化情況

火電發電廠排煙系統主要是通過在鍋爐對流的在豎井下部，設置能夠轉換煙氣余熱的換熱器。通過煙氣余熱換熱器，對熱網中的回流水進行加熱。同時在排氣口，通過一個靜電除塵器和煙氣脫硫塔以及二者之間設置的煙氣冷卻器，最后再經過煙氣加熱鍋爐的高溫蒸汽進行冷凝，促使其形成液態水。通過上述幾個環節和步驟，就實現對因鍋爐燃燒而產生的煙氣排放系統。

1.2 火電廠排煙系統優化方案

通過上述對當前火電發電廠排煙系統優化方案的分析中可以看出，其主要工作原理就是通過煙氣余熱換熱器安置在吸收塔的入口處，對發電廠所排出的煙氣進行降溫。一旦溫度降低之后，就通過煙氣冷卻器，將加熱后的高溫蒸汽與煙氣進行冷凝成液態水，最終排放到外界，這是目前大多數火電發電廠排煙系統的設計。從該方案中可以看出，主要的實現原理是通過煙氣余熱換熱器將廢煙氣凝結成水，煙氣余熱換熱器在此間發揮著冷卻與加工的作用。經過除塵器之后的煙氣，其中所蘊含的粉塵濃度已經大幅降低，此時，再在煙氣余熱換熱器的出口處，安裝除塵器和引風機，便能大大減少煙氣中的腐蝕性顆粒，減少因腐蝕性顆粒而造成的對設備的腐蝕影響。經過除塵器和引風機的作用之后，此時煙氣脫離吸收塔時，溫度大致降低到四十五度至五十度左右，并且由于已經在脫硫區經過脫硫處理和防腐蝕處理，因而此優化方案能夠盡可能地減少對發電廠機組設備的腐蝕。由于經濟性高和可操作性強的特點，使得該排煙系統優化方案在火電發電廠排煙中被采用的較為廣泛。此外，還可以嘗試在該方案中增設兩臺燃煤鍋爐煙氣余熱換熱器，將其分別放置在兩臺引風機出口處的水平煙道內。同時考慮到設備需保持換熱以及抗腐蝕的要求，故而在煙氣余熱換熱器中，還需要選用質量優良的鋼支撐的翅片管，從而確保該設備能夠正常且持久的運行。同時，換熱元件管組要采用前后兩級布置的方式，將吹灰器設置在中間。

1.3 熱平衡計算以及系統優化的經濟效益分析

在這個優化方案中，由于換熱器存在煙氣阻力增大的問題，進而導致引風機增加了功率，影響了水汽凝結裝置功能的正常發揮。所以，如果想要使發電機組的額定功率不發生變化，就要讓幾組的進氣量得到減少，這樣才可以達到提升機組熱效率的目的。優化后的方案，不但可以提高發電機組運行的效率，還可以提高發電廠的效益。另一方面能大幅減少機組設備的損壞，減少設備維修與更換費用，為或帶你發電廠節約成本。更為關鍵的是，火電發電廠排煙系統的改進與優化，能夠有效減少污染物進入外界環境，這對環境保護無疑具有重大的意義。特別應該注意的地方是，在使用這個優化后的方案的時候，要使排煙的溫度得到良好的控制，溫度不可以太低，溫度太低的話，污染物就會造成低溫腐蝕換熱裝置，從而給設備帶來損壞。

2 火電廠循環水余熱利用系統上的優化設計

針對火電發電廠的循環水余熱利用系統的優化，主要是針對汽輪機采用分軸式的原理來進行設計。在汽輪機內部的高壓缸與低壓缸之間，增設一個自動同步離合器SSS，并在高壓缸之前安置一個發電機，把低、中、高壓缸使用連通管串聯起來。

2.1 “NCB”新型大容量供熱機組應用方案

“NCB”主要是運用高壓缸和低壓缸帶動發電機的啟動，然后正常的工作的原理，當處于基本的抽氣狀態時，可以通過把聯通管道上的蝶閥關小來使其壓力得到分散。如果負荷達到最大的程度，連通管道上的蝶閥就會完全關閉，這時候就可以避免蒸汽進入到低壓缸，這時候低壓缸的轉速就會不斷地下降，直到最后停機。當處于這種狀態的時候，離合器就會與低壓轉子脫離開來，高壓轉子和中壓轉子則會支持發電機的正常運作，使所存在的水蒸氣都被排出去進而用于提供熱量，這在很大的程度上使水余熱的循環利用效率得到了加強。這種設計方案可以使高壓缸和中壓缸的排氣以及提供抽氣量的作用得到充分的利用，在很大程度上減少冷源所帶來的損失。這個機組能夠使低壓缸停止運行而變為背壓機，而且還可以根據具體實際情況的不同使低壓缸啟動運行，從而轉化為抽凝機或者是純凝機。也正是這個原理致使機組可以依據機組所承受符合的情況，任意的轉換運行的狀態和運行的模式，這在很大程度上使機組的熱負荷核電負荷的承受能力及適應性得到了加強。在現階段，火電發電廠投入“NCB”新型大容量供熱機仍存在較多的問題，具有較大的操作難度，但無論是出于火電發電廠本身的內在需求，還是行業的發展前景上看，的條件為：①水冠閥全部打開；②極小流量閥全部打開。通常極管特性是唯一的，MULPIC的A區上極管是一樣的，A區下極管是一樣的；BCD區上極管是一致的，BCD區下極管是一致的。

3 結束語

文章通過寬厚板MULPIC流量調節閥特性曲線的研究，了解了MULPIC流量調節閥的標定的工藝，能夠有效的修正流量調節閥標定曲線不準帶來的控制誤差。

[1]邱芳.寬厚板MULPIC控制系統優化[J].山東冶金,2015,(2):50-51.

[2]丁夢怡,侯煒,姜巍,等.提升MULPIC精準冷卻系統功能的研究與應用[J].自動化與信息工程,2011,(3):46-48.

[3]柴瑞娟,陳海霞.西門子PLC編程技術與工程應用[M].北京:機械工業出版社,2008.

Laiwu Steel Heavy Plate flow Regulating Valve Calibration Curve of MULPIC

Zhao Liang
(Shandong Laiwu steel automation department,Shandong Laiwu 271104)

In this paper, in combination with the practical situation of generous in Lai steel plate production line, through the process of study of flow control valve in MULPIC area , realize the correction of calibration curve of the flow control valve.

Wide Plate;Flow control valve; Calibration curve

TM621

A

2096-2789（2016）11-0195-02