火力发电厂脱硫除灰超净改造后节能降耗的研究

火力发电厂脱硫除灰超净改造后节能降耗的研究

孙赵飞

国家能源集团丰城发电有限公司 331100

摘要：本文阐述了火力发电厂超净改造方案，从而结合其脱硫系统降低污染排放量，提升能源应用的效率。

关键词：火力发电厂；脱硫除灰；超净改造；节能降耗

脱硫除灰超净改造技术是目前世界范围内效率最高、性价比最高的常规燃煤发电技术。脱硫除灰超净改造技术与环保技术相结合，使燃煤发电环保、成本友好，并具有优势HELE（高效低排放）。其是应用最广泛、最成熟的清洁发电技术。

一、发展背景

火力发电厂脱硫除灰超净改造技术在中国的发展和应用涉及以下两个时期：

（一）探索时期：（1990年代至2004年）：

1990年代，上海石洞口第二电厂引进了中国第一台600MW超临界机组。随后，2000年和2004年，绥中电厂进口800MW超临界机组和上海外高桥二电厂900兆瓦超临界机组相继投产。引进世界领先的火力发电厂脱硫除灰超净改造技术主机设备，对于中国电力企业了解、了解和掌握火力发电厂脱硫除灰超净改造技术技术具有重要意义。

（二）快速发展期（2003-2010）：

2003年，中国科技部启动了863计划“南加州大学燃煤发电技术研究”等一系列科技研发项目，加紧开展南加州大学和南加州大学煤炭研究-多方面的火力发电技术，包括火力发电厂脱硫除灰超净改造技术技术规范路线图决策，锅炉、汽轮机、烟气净化关键技术研发，电站工程与运行研究，耐高温材料选择。在科技部和原国家电力公司的领导下，工业公司、大学、研究机构和公用事业公司合作的结果是南加州大学的发电技术已经成熟。2004年，我国第一台国产600MW超临界机组（参数24.2MPa/566℃/566℃）在华能沁北电站投产。2006年，中国第一台1000MW超薄机组（26.25MPa/600℃/600℃）在华能玉环电站投产。从多年运行情况来看，这些机组均达到了预期的技术性能，运行可靠。2006年以来，我国有一批600MW级以上容量的火力发电厂脱硫除灰超净改造技术机组投产。通过不断的技术改造，运行中出现的各种问题均按时得到成功解决。因此，中国在火力发电厂脱硫除灰超净改造技术技术的开发和利用方面积累了丰富的经验。这一时期，火力发电厂脱硫除灰超净改造技术技术在中国发展迅速，主要表现在以下几个方面。

（1）火力发电厂脱硫除灰超净改造技术燃煤机组适应性日益增强。中国研制了一系列不同容量、参数和冷却系统的火力发电厂脱硫除灰超净改造技术机组，以适应中国不同地区的各种电力需求、参数水文和气象参数。

（2）这些机组显然更高效、更可靠。火力发电厂脱硫除灰超净改造技术各电站机构设计的不断创新和优化，使得其投资成本显着降低，效率和可靠性显着提高，对电网的适应性更强。

（3）节能减排取得显著成效。单次再热火力发电厂脱硫除灰超净改造技术机组设计净电效率由第一代火力发电厂脱硫除灰超净改造技术机组的43.3%（LHV）提高到目前的45.4%（LHV），烟气污染物排放达到国际领先水平。

（4）火力发电厂脱硫除灰超净改造技术和火力发电厂脱硫除灰超净改造技术装置的设计、制造和建造能力迅速形成和增强。自2004年中国第一台国产火力发电厂脱硫除灰超净改造技术机组投产以来，短短10多年间，国产火力发电厂脱硫除灰超净改造技术机组已投产300余台，增速位居世界前列。

二、火力发电厂脱硫除灰超净改造后节能降耗

（一）火力发电厂脱硫除灰超净改造技术单元参数系列

在一定范围内，主蒸汽温度对汽轮机容积流量和流道效率的影响有限。然而，入口蒸汽温度的增加可能会提高热力循环效率。简单来说，过热蒸汽温度每升高10℃，汽轮机热耗率降低0.25%-0.30%；再热蒸汽温度每升高10℃，热耗余量约为0.16%-0.20%。在锅炉效率不变的前提下，汽轮机热耗将直接影响整个电厂的热效率。因此，提高汽轮机进口温度对提高机组热效率的效果显着。与提高蒸汽温度相比，提高压力对提高机组热效率的作用不大。增加主蒸汽压力时，主蒸汽压力低于30MPa时，机组热效率有较大的提升幅度；而当温度高于30MPa时，机组热效率的提升幅度较小。

（二）火力发电厂脱硫除灰超净改造技术机组技术特点

已在中国制造的火力发电厂脱硫除灰超净改造技术机组容量为350MW、600MW/660MW，其都是单次再热装置。

（三）火力发电厂脱硫除灰超净改造技术单再热机组技术特点

中国制造的火力发电厂脱硫除灰超净改造技术机组为660MW和1000MW，主蒸汽压力25-27.25MPa，主蒸汽温度600℃，再热蒸汽压力600℃为一般参数。这些火力发电厂脱硫除灰超净改造技术机组是目前中国的主要机组。火力发电厂脱硫除灰超净改造技术锅炉的类型主要是二回程锅炉和塔式锅炉。2012年以来，我国新建的单次再热火力发电厂脱硫除灰超净改造技术机组主蒸汽压力提高到28MPa，再热蒸汽温度提高到620℃，理论上提高了热效率。加上参数的增加，对整个电厂进行了相当多的设计优化。这些措施大大提高了火力发电厂脱硫除灰超净改造技术机组的整体效率。

（四）火力发电厂脱硫除灰超净改造技术二次再热机组技术特点

与单再热锅炉相比，双再热锅炉增加了一次再热器，使再热器和过热器受热面的配置和布置明显不同。以塔式锅炉为例，单再热塔式锅炉的所有受热面由下至上平行排列在炉膛上部。我国设计的火力发电厂脱硫除灰超净改造技术双再热塔锅炉的受热面也置于炉膛上方。但受热面积分为上下两部分。此外，上部分为前后烟气段，其中分别布置第一再热器的低温部分和省煤器的部分在前段，第二再热器的低温部分和省煤器的其余部分布置在后段。其余受热面布置在下部。两种汽轮机在使用材料、流道结构和汽缸等方面没有显着差异。单再热汽轮机和双再热汽轮机的主要区别是-再热汽轮机是后者多了一个再热过程，因此需要多一个汽缸，其轴系长度增加。因此，双再热汽轮机的轴稳定性和轴膨胀比单再热汽轮机复杂汽轮机。

（五）火力发电厂脱硫除灰超净改造技术特点

火力发电厂脱硫除灰超净改造技术是通过环境空气直接或间接冷却汽轮机排汽的一种节水发电技术。循环水冷却电站耗水率为0.6m3/s-0.8m3/s/1GW，冷却塔耗水量70%~80%，而空冷电站耗水率小于0.2每1GW立方米/秒。这意味着湿冷机组的耗水率是同等机组容量空冷机组的5～10倍。大气温度变化，空冷汽轮机背压较高，背压波动范围较大。直接空冷汽轮机背压一般在8.5kPa(a)到40kPa(a)之间，间接空冷机组背压一般在8.5kPa(a)到40kPa(a)之间通常在6.0kPa(a)到35kPa(a)之间变化。由于空冷汽轮机背压较高，循环效率比湿冷汽轮机低5%左右，因此空冷机组年均标准煤耗率为10g/kWh 20g/kWh。风冷系统可分为三种基本类型，即直接风冷系统、带表面冷凝器的间接风冷和带混合冷凝器的间接风冷系统。成熟的技术。在单个项目中，应根据当地气象条件和环境因素选择合适的风冷系统，起到良好的节能降耗效果。

结语：

本文分析节能降耗措施，从而确保除灰系统具有稳定性，降低了火力发电厂运行的能耗，提升了能源的利用效率。

参考文献：

[1]郭向兵.火力发电厂锅炉运行控制的节能策略研究[J].当代化工研究,2021,{4}(05):163-164.

[2]徐延干.650MW机组除灰脱硫设备改造分析[J].集成电路应用,2020,37(11):180-181.