大型燃煤电站锅炉烟气余热利用系统节能分析与优化研究

【摘要】：大型燃煤电站锅炉普遍存在尾部烟气余热未经利用便直接排向大气的问题。对尾部烟气的余热进行回收利用不仅可以提高电厂的热经济性,而且在减少动力用煤燃烧的同时,还能减轻对环境的污染。因此,大型燃煤电站锅炉烟气余热的回收利用,对于节能降耗和提高电站机组的经济性具有重要的实际意义。 本文深入研究燃煤电站锅炉烟气余热的节能潜力,通过多种烟气余热利用方式的对比,利用烟气余热加热凝结水是最为简单易行的应用方式,不仅能够降低电站锅炉的排烟温度,而且对于提高机组经济性和降低煤耗有重要作用。 在进一步的论文工作中,本文在详细分析低温省煤器系统的节能原理和计算方法的基础上,结合典型百万千瓦燃煤电站机组,对集成低温省煤器的常规烟气余热利用系统进行全面设计,为进一步研究烟气余热利用系统的设计和优化打下了扎实的理论基础。 同时,本文还对集成低温省煤器的常规烟气余热利用系统节能效果有限的原因进行了深入探讨,应用总能理论和能量梯级利用方法,提出通过尾部受热面优化和余热的能级匹配利用两方面相结合,开展高效烟气余热利用系统研究,并提出初步的优化思路。 最后,本文通过比较分析德国电厂和中国典型机组的参数差异,提出集成旁路烟道技术的高效烟气余热利用系统在中国燃煤机组的应用上不可生搬硬套,必须立足于中国燃煤机组的参数特点,特别是考虑尾部耐腐蚀材料技术水平的发展现状,建立机炉一体化系统的低温余热综合利用耦合机制,从而深度挖掘电站系统的节能潜力。 本文研究的成果,对今后大型燃煤电站锅炉烟气的深度余热利用系统的设计及研究有一定的参考意义。 【关键词】：电站锅炉 烟气余热利用 低温省煤器 能量梯级利用 设计优化
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM621.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 大型燃煤电站锅炉烟气余热利用研究的背景和意义9-11
• 1.1.1 锅炉烟气余热利用的重要性和意义9-10
• 1.1.2 国内外烟气余热利用技术概述10-11
• 1.2 论文主要研究内容11-13
• 1.2.1 常规烟气余热利用系统的设计与优化11
• 1.2.2 高效烟气余热利用系统的探索与创新11-13
• 第二章 燃煤电厂烟气余热利用的节能潜力13-22
• 2.1 电站热力系统节能理论13-14
• 2.1.1 热平衡法13
• 2.1.2 循环函数法13
• 2.1.3 矩阵法13-14
• 2.1.4 特征函数法14
• 2.1.5 等效焓降法14
• 2.2 烟气余热的定义和利用方式评价14-15
• 2.2.1 烟气余热资源的定义和评价14-15
• 2.2.2 利用烟气余热加热凝结水方法的热力学评价15
• 2.3 低温省煤器系统及其节能原理15-18
• 2.3.1 烟气余热资源计算16-17
• 2.3.2 热力学节能效果分析17
• 2.3.3 烟气余热利用的能级分析17-18
• 2.4 低温省煤器系统的集成方式及计算方法18-21
• 2.4.1 串联系统18-19
• 2.4.2 单级并联系统19-20
• 2.4.3 跨级并联系统20-21
• 2.5 小结21-22
• 第三章 常规烟气余热利用系统设计及综合优化22-36
• 3.1 案例机组概况22-23
• 3.1.1 锅炉侧参数22
• 3.1.2 汽机侧参数22-23
• 3.2 主要烟气利用方案设计23-24
• 3.3 锅炉烟气余热利用系统的理论分析24-33
• 3.3.1 热力学节能分析24-27
• 3.3.2 传热学面积成本分析27-30
• 3.3.3 流体力学阻力功耗30-32
• 3.3.4 综合煤耗讨论32-33
• 3.4 锅炉烟气余热利用的技术经济分析33-35
• 3.5 小结35-36
• 第四章 高效烟气余热利用系统的节能分析36-44
• 4.1 能量梯级利用原理36
• 4.2 传统烟气余热利用系统的节能局限性36-37
• 4.3 集成旁路烟道技术的高效烟气余热利用系统37-38
• 4.3.1 旁路烟道技术介绍37-38
• 4.3.2 系统高效节能的机理分析38
• 4.4 高效烟气余热利用系统应用于案例机组的节能分析38-42
• 4.4.1 优化设计原则38-39
• 4.4.2 针对案例机组的高效烟气余热利用系统设计39-40
• 4.4.3 节能效果对比40-42
• 4.4.4 对锅炉其他受热面的影响42
• 4.5 小结42-44
• 第五章 适合中国燃煤电站机组的高效烟气余热利用系统创新设计探索44-48
• 5.1 旁路烟道技术在中国燃煤电站机组应用的局限性44
• 5.2 耦合机炉冷端优化的高效烟气余热利用系统44-46
• 5.3 应用于案例机组的系统经济性分析46-47
• 5.3.1 经济性计算结果46
• 5.3.2 节能机理初步探讨46-47
• 5.4 小结47-48
• 第六章 结论与展望48-50
• 参考文献50-53
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果53-54
• 致谢54

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