电站锅炉烟气余热利用系统的热力学分析和优化

杨勇平，黄圣伟，徐 钢，张晨旭，杨志平

(华北电力大学 国家火力发电工程技术研究中心，北京102206)

0 引 言

在电站锅炉的各种热损失中，排烟热损失占锅炉热损失的50 %以上，目前我国燃煤电站锅炉的设计排烟温度大多为120 ～150℃，排烟带走的热量可达电站全部输入燃料热值的3 % －8 %。因此，随着能源价格的不断攀升以及节能减排政策性要求的日渐严格［1，2］，电站锅炉烟气余热利用的研究和应用也受到了广泛重视。

在电厂中增设低温省煤器是降低排烟温度的有效措施之一。利用锅炉尾部烟气余热加热回热系统中的凝结水，可排挤部分抽汽返回汽轮机内继续膨胀做功。因此，烟气余热回收利用在某种程度上提高了机组的经济性［3］。该技术在国内外较早就得到了应用，德国从20 世纪末开始提出并实施的火电优化设计计划，要求全部新建机组必须集成锅炉尾部烟气余热回收技术［4］;国内上海外高桥三期工程通过在脱硫塔前加装烟气冷却器回收尾部烟气余热，使机组供电煤耗下降2.71 g/kW·h［5］。在理论分析和系统集成研究方面，文献［6，7］较早对火电厂热系统增设低压省煤器的节能效果和分析方法展开系统研究;文献［8］借鉴国外电厂的前置式空气预热器等烟气余热回收技术，弥补了蒸汽暖风器造成机组热经济性下降的不足;文献［9，10］考虑烟气温度的限制和实际换热效率，综合换热面投资等经济成本来评估改造后电站机组增加的经济效益。

本文基于热力学基……