锅炉冷风加热系统不同工艺方案的经济对比

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我国北方电站锅炉通常设置有冷风加热系统,主要是为避免因冬季锅炉供风温度降低引起尾部烟气温度过低使尾部受热面低温腐蚀。目前锅炉冷风加热系统主要有暖风器加热、热风再循环和烟气余热加热供风等方式来实现。
本文通过对上述三种锅炉暖风方案的分析,比较各工艺方案的优缺点,核算运行费用、投资额和年费用净年值,通过比较得出最优方案,为电站锅炉冷风加热系统的选择提供参考。
1  锅炉冷风加热系统的工艺介绍1.1  各系统工艺内容
暖风器系统是利用蒸汽管网的低压蒸汽或汽轮机低压抽汽作为热源,通过蒸汽的凝结放热加热锅炉供风,凝结水回收进入疏水系统或除氧器。设备主要包括暖风器、蒸汽调节阀,疏水阀等。
热风再循环系统是采用空预器出口热风(约350℃)分流一部分回流到送风机入口冷风道与冷风混合,达到锅炉所需供风温度要求。主要设备为调节风门和回流风道。
相变换热技术是一个全新的换热技术,回收烟气余热同时避免烟气低温腐蚀。相变换热器是在多根并联感温元件
的密闭管排束构件内利用软化水相变潜热传递热量,在热管下端面加热,水吸收热量汽化为饱和蒸汽,在一定的压差下上升到热管上端面,向外届放出热量用于加热锅炉供风或锅炉供水,并凝结成液体,饱和水经汽水分离器回到受热段,并再次汽化,往复循环,完成了把热量从高端传向低端的单向导热,保证“相变段”受热面最低壁面温度只有微小的梯度温降。同时被加热的空气或水回收了烟气中的余热,实现了节能的目的。
1.2  各系统的运行情况比较
热风再循环系统受切断风门密封性的影响,夏季不需要
热风回流的情况下,还是会有热风泄露到风机入口的冷风处,造成锅炉排烟温度提高,影响锅炉效率;暖风器系统存在堵灰、泄露和疏水不畅等问题,需要选择有较好业绩厂家的设备,以保证系统的正常运行。
在装置启动或低负荷运行工况锅炉排烟温度降低,需要提高供风温度,但由于烟温降低和空预器传热效果降低的影响,热风再循环系统和烟气余热加热供风系统的运行效果变差,烟气温度变化较大时不能满足加热供风的要求[1];暖风器加热供风系统热源来自管网蒸汽,可通过调节供汽量达到暖风的要求,因此,暖风器系统在适应装置工况变化时的可调节性相对较好。
2  各系统经济性数据统计
本文以某石化自备电站煤粉锅炉为例,计算上述三种供风加热系统的投资、运行费用和年运行费用净年值,比较系统的经济性。装置的锅炉产汽量为410 t/h,蒸汽压力12.5 MPa(G),温度540℃,排烟温度145℃,烟气露点温度为85℃,空预器热风温度335℃。
2.1  各系统的投资情况
上述三种系统的投资情况如下表1:
2.2  暖风器加热系统的运行费用统计
暖风器所用蒸汽参数为1.3MPa 300℃;锅炉供风量为398000m 3/h,将当地最冷月-8.4℃的冷风加热到30℃,蒸汽消耗量为8.85t/h;根据当地低压蒸汽的价格为150元/吨,按照每年冷风加热系统运行3000h计算,年运行费用为398.25万元。
2.3  热风再循环加热系统的运行费用统计
热风再循环系统增加了送风机的送风量和送风阻力,进而增加了送风机电耗,在冬季工况,将最冷月-8.4℃的冷风加热到30℃,热风回流量为52000 Nm 3/h,送风机送风量增加 13%;原送风机风压5600Pa,增加热风回流后风道阻力增加
锅炉冷风加热系统不同工艺方案的经济对比
汤广伟 张临锋
中石化宁波工程有限公司 浙江 宁波 315103
摘要:以某热电厂410t/h燃煤锅炉的冷风加热系统为例,分别阐述了暖风器系统、热风再循环系统和烟气余热回收加热系统的工艺方案,并出了最优方案。
关键词:锅炉 暖风器 烟气余热回收 相变换热器 经济性
Economical comparison of different process programs for the heating cool wind system of the boiler
Tang Guangwei,Zhang Linfeng
Ningbo Engineering Company of SINOPEC ,Ningbo ,315103
Abstract:The process programs of the air heater system,hot air recirculation system and flue gas waster heat recovery system in the heating cool wind system of a 410 t/h coal fired boiler were discussed and the optimal program was found out.
Keywords:boiler;air heater;flue gas waster heat recovery;phase change heat exchange;economical efficiency 表1 冷风加热系统投资表
序号项目
暖风器系统热风再循环系统烟气余热加热系统(一)设备及安装费(万元)196585(二)控制单元费用(万元)0.50.235(三)
土建费用(万元)6060工程费用合计(万元)
25.5
6.2
680
270
假如天然裂缝方向和现今的地应力的夹角小于临界角,压裂的造缝方向就会沿着天然裂缝的方向进行,而不会产生新的裂缝。但是假如天然裂缝方向和现今的地应力的夹角大于临界角,那么人工裂缝的方向就会沿着地应力的方向进行,但是人工裂缝的扩展部分会和天然裂缝有关。
3  结论
认识到裂缝对低渗透油田开发的基本影响,只有在以后的油田开发中采取相对应的针对措施,才能有效的利用裂
缝,避免裂缝产生的不良影响,对油田开发和生产起到良好的促进作用。
参考文献
[1]张流,周永胜.储层裂缝发育程度的判别准则[J].石油学报,2004(04)
[2]孙庆和,何玺,李长禄.特低渗透储层微缝特征及对注水开发效果的影响[J].石油学报,2000(04)
(上接第176页)
表2 经济性参数表
序号项目暖风器系统热风再循环系统烟气余热加热系统备注
(一)投资额/万元25.5  6.2680(二)年经营成本/万元398.2529-323.7负值为收益(三)
固定资产残值/万元
0.75载人旅行箱
0.2
20.4
250Pa,即送风机压头增加4.5%,因此功率增加18.1%,即送风机电耗每小时增加155KW。以每度电0.625元,每年冷风加热系统运行3000h计算,年运行费用为29万元。
2.4  烟气余热加热系统的运行费用统计脚踏式垃圾桶
该锅炉的烟气量为458000Nm 3/h,排烟温度145℃,在避免烟道低温结露的情况下可以将烟温降至105℃,回收40℃烟温,折算为热量Q为7233kw,能够满足送风机加热供风的要求,无额外运行费用。)
(7233360098.0)105145(12.1295.145800036001kw T C V Q pg g g  u  u u u  u 'u u u  M U )(72333600
98
.
0)105145(12.1295.14580003600kw T C pg g  u  u u u  u 'u u M ᒤ䘀㹼8000h ˈ⇿ᒤ↔㌫㔏䘀㹼㓖3000h ˈ࢙։ᰦ䰤ˈ✏≄എ᭦Ⲵ⚹׋≤ˈሶߧ㝡ⴀ≤⭡30ć࣐✝ࡠ90ćˈਟ࣐✝㝡ⴀ≤㓖100t/h ˈ
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由于装置年运行8000h,每年此系统运行约3000h,剩余时间,烟气回收的余热可加热锅炉供水,将冷脱盐水由30℃加热到90℃,可加热脱盐水约100t/h,节约烟煤1.245t/h,以目前动力烟煤520元/t核算,每年可额外获得效益323.7万元。3  锅炉冷风加热系统经济性比较方案的选择和计算
可控硅散热器
3.1  比较方案的选择
上述三个锅炉冷风加热系统属于同寿命期的互斥性方案,其比较实质是判断项目增量投资的经济合理性,即多投入的资金是否可以取得合理的增量收益。常用比较方法有最小公倍数法、最大寿命期法、差额内部收益率法和净年值法[2]
。本文所述3个系统均可以实现锅炉冷风加热的效果,效益相同但很难估算,但投资和年运行费用不同,因此,推荐采用费用净年值法核算比较,年费用(AC)较低的方案为较优方案。),,(),,(t i F A S C t i P A I AC u  u  式中:(A/P,i,t)—为资金回收公式,计算公式为:
中空板封边机Ѫ˖1)1()1(),,( u  u  u  t i t i i t i P A
(A/F,i,t)—为偿债基金公式;计算公式为:
˖1)1(),,( u  t i i
t i F A ˗
周薄;[3]I—投资额,万元;i—基准收益率,%;t—使用寿命,a;C—年经营成本,万元;S—期末回收固定资产余值,万元。
根据《小型火力发电厂设计规范》GB50049—2011规定,热电装置的设计寿命30a;行业基准收益率为13%。
3.2  数据统计表根据上述核算结果,经济性比较参数见表2:3.3  计算结果
3.3.1  暖风器系统的费用净年值为AC 1=I 1×(A/P,13%,30)+C 1-S 1×(A/F,13%,30)
=25.5×(A/P,13%,30)+398.25-0.75×(A/F,13%,30)=401.6万元3.3.2  热风再循环系统的费用净年值为
AC 2=I 2×(A/P,13%,30)+C 2-S 2×(A/F,13%,30)
=29.8万元3.3.3  烟气余热回收系统的费用净年值为
AC 3=I 3×(A/P,13%,30)+C 3-S 3×(A/F,13%,30)=-234.6万元根据核算结果,AC 1> AC 2> AC 3,烟气余热加热供风系统的费用净年值低于其他两种,因此,在运行经济性方面,烟
气余热回收系统相对较好。
4  结论
1)烟气余热加热系统初期投资较大,但在冷风加热系统停运时可加热锅炉供水,产出额外节能效益,因此经济性最
好;热风再循环加热系统投资和年运行费用比较低;在锅炉
启动运行和低负荷工况下,以上两个加热系统存在不满足加
热供风温度要求的风险。而暖风器加热系统以蒸汽为热源,可保证冬季极端气温、锅炉启动工况和锅炉低负荷运行工况下的供风加热要求,系统适应性较好,同时由于其消耗蒸汽,能耗偏高;
2)上述三种电厂锅炉供风加热系统在适应性和经济性方面各有优缺点,由于每个装置的都存在地区、初期投资和运行工况的差异,在选择锅炉供风加热系统时,需要根据项目
实际情况和影响权重,选择最佳方案。

本文发布于:2024-09-22 07:09:39,感谢您对本站的认可!

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