燃?xì)夥植际侥茉丛谌济簾犭姀S“煤改氣”中的應(yīng)用

2017-12-08 16:22:35 來(lái)源:天然氣分布式能源作者:吳衛(wèi) 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

前言：2013年9月國(guó)務(wù)院頒布了《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，要求到2017年，全國(guó)地級(jí)及以上城市可吸入顆粒物濃度比2012年下降10%以上，空氣質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良的天數(shù)應(yīng)逐年提高;京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等區(qū)域細(xì)顆粒物濃度分別下降25%，20%，15%左右，其中北京市細(xì)顆粒物年均濃度控制在60微克/立方米左右。為執(zhí)行這一計(jì)劃，各地紛紛提出相應(yīng)對(duì)策，由于燃煤鍋爐是導(dǎo)致大氣污染的重要來(lái)源，因此全國(guó)各地開(kāi)始了大規(guī)模的“煤改氣”行動(dòng)。

“煤改氣”治理有三條渠道，即：燃?xì)獍l(fā)電廠、燃?xì)忮仩t和燃?xì)夥植际较到y(tǒng)，燃?xì)獍l(fā)電廠屬于大型公共設(shè)施，需要納入到城市能源規(guī)劃中，而依托已有的燃煤熱電廠改造為燃?xì)夥植际侥茉凑荆膊皇橐环N利舊、快捷的方式。

改造方案

根據(jù)國(guó)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，燃煤熱電廠改造為燃?xì)夥植际较到y(tǒng)的方式基本為四種：①改造為常規(guī)的、不補(bǔ)燃的燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán);②改造為排氣助燃鍋爐型的燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán);③改造為并列動(dòng)力布置型燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán);④改造為給水加熱型燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán)。這四種改造方式都可以使舊燃煤電站的功率、效率和污染物排放獲得一定程度的改善。

常規(guī)的、不補(bǔ)燃的燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán)

圖1給出的是改造為常規(guī)的、不補(bǔ)燃的燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，它是一種最常用的雙壓余熱鍋爐型的聯(lián)合循環(huán)方案。

圖1 常規(guī)的、不補(bǔ)燃的燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)

這種改造方案的特點(diǎn)是：

(1)在現(xiàn)有蒸汽輪機(jī)機(jī)組的基礎(chǔ)上，用一臺(tái)或多臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)和余熱鍋爐來(lái)取代原有的燃煤鍋爐。燃?xì)廨啓C(jī)的排氣在余熱鍋爐中不補(bǔ)燃。在改造中，宜采用多臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)和余熱鍋爐的組合，這將有利于提高電站部分負(fù)荷下的效率。

(2)按照燃?xì)廨啓C(jī)功率Pgt：蒸汽輪機(jī)功率Pst=(1.5～2)：1的配比，來(lái)選擇燃?xì)廨啓C(jī)的總?cè)萘俊?/span>

(3)本方案可以使燃煤電站的功率和效率獲得最大程度的改善，污染排放水平降至最低，改造的費(fèi)用投資也較少。因而在不缺乏天然氣燃料的前提下，是改造燃煤電站的最優(yōu)選擇。

排氣助燃鍋爐型的燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán)

圖2給出了改造為排氣助燃鍋爐型的燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán)的系統(tǒng)，依然保留了燃煤鍋爐，這種方案的特點(diǎn)是：

圖2 排氣助燃鍋爐型的燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)

(1)在現(xiàn)有燃煤鍋爐前，增加一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)，通過(guò)大尺寸高溫管道，把燃?xì)廨啓C(jī)的高溫排氣供給燃煤鍋爐的燃燒器和磨煤機(jī)，以取代原鼓風(fēng)機(jī)和鍋爐空預(yù)器，即把燃?xì)廨啓C(jī)排氣作為燃煤鍋爐的高溫燃燒用空氣。

(2)按以上配風(fēng)設(shè)計(jì)，若不增加輔助送風(fēng)機(jī)，Pgt：Pst=0.25～0.3;若增加輔助送風(fēng)機(jī)，則Pgt：Pst=0.17～0.25。

(3)顯然，這種方案中燃?xì)廨啓C(jī)的排氣背壓阻力為最大，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，應(yīng)盡可能保持燃?xì)廨啓C(jī)的負(fù)荷不做變動(dòng)。改造需要燃?xì)廨啓C(jī)布置在燃煤鍋爐附近，增大了場(chǎng)地布置要求，投資也較大。

改造為并列動(dòng)力布置型燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán)

圖3給出了改造為并列動(dòng)力布置型燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán)的系統(tǒng)，保留了燃煤鍋爐，這種方案的特點(diǎn)是：

圖3并列動(dòng)力布置型燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)

(1)在燃煤電站的基礎(chǔ)上，并列增設(shè)一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)和一臺(tái)余熱鍋爐。余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽與燃煤鍋爐的主汽和再熱蒸汽一起進(jìn)入原蒸汽輪機(jī)發(fā)電。改造后，燃?xì)廨啓C(jī)和燃煤機(jī)組可以獨(dú)立運(yùn)行。

(2)對(duì)Pgt：Pst的選擇要比“常規(guī)不補(bǔ)燃”和“排氣助燃”方式靈活性大，但必須要保證改造后的蒸汽輪機(jī)能夠接受全部增加的蒸汽量，所增發(fā)的功率受限于蒸汽輪機(jī)所能承受的機(jī)械強(qiáng)度和發(fā)電機(jī)的極限功率，通常0.15

(3)新增的燃?xì)廨啓C(jī)和燃煤機(jī)組是通過(guò)蒸汽管道相連，因而節(jié)省了改造費(fèi)用和時(shí)間，布置位置約束也較小。

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責(zé)任編輯：lixin

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