350MW超临界锅炉机组烟气余热利用经济性分析

周高强 ZHOU Gao-qiang；徐磊 XU Lei

（山东电力工程咨询院有限公司，济南 250013）

摘要： 越来越多的电厂为了提高性能指标设置了烟气换热器，本文通过可靠的技术经济数据论证烟气换热器系统是节能的，但其经济性还需要根据当地的标煤价、水价等因素确定。

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关键词 ： 烟气换热器；标煤；标煤耗；年利用小时数

中图分类号：TK223 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）17-0079-02

作者简介：周高强（1976-），男，河南南乐人，工程师，从事电厂热机设计；徐磊（1982-），男，山东邹城人，工程师，从事电厂热机设计。

0 引言

火力发电厂排烟热损失是电站锅炉各项损失中最大的一项，一般占锅炉耗热量的5%～8%。排烟温度每升高10℃，锅炉损失增加0.6%～1.0%。我国现役火电机组中锅炉排烟温度普遍在125℃～150℃左右的水平，因此，降低排烟温度对于节约燃料、降低污染具有重要的意义。

1 烟气余热利用技术原理

在锅炉空预器后的烟道中增加烟气换热器，与凝结水主回路并联布置，进口水源取自低压加热器系统，进入烟气换热器的凝结水吸收热量后，再与低压加热器出口的凝结水汇合。通过电动调节阀配合实现烟气换热器进水量的切换与调整，保证通过烟气换热器后的凝结水温度与低压加热器出口汇合点的凝结水温度一致。

2 烟气换热器工艺系统

烟气换热器常见的布置方式有三种：一、布置在空预器后除尘器前；二、布置在引风机后脱硫装置前；三、分两级布置，第一级烟气换热器布置在空预器后除尘器前，第二级烟气换热器布置在引风机后脱硫装置前。

2.1 烟气换热器布置在空预器后除尘器前的烟道内

烟气换热器布置于除尘器前烟道，余热利用系统通过烟气换热器使烟温降低的同时，还可以减小引风机的功耗、减少脱硫系统的耗水量并且能提高除尘器效率。但此种布置方案需要考虑烟气换热器的防磨和堵灰等问题。

2.2 烟气换热器布置在引风机后脱硫装置前的烟道内

烟气换热器布置于引风机后至脱硫装置前烟道，余热利用系统可充分利用引风机温升，进一步回收烟气余热；经过除尘器收尘，烟气换热器工作环境含尘少，对换热管道的磨损较小；同样可以降低脱硫装置入口烟温，可节约脱硫用水。

2.3 烟气换热器两级布置

烟气换热器两级布置兼前两种布置方案的优势，但是烟气换热器体积较大，给布置带来一定的困难；由于烟气换热器两级布置，系统连接复杂，管路阻力及烟阻也将有一定的增加。

2.4 烟气换热器布置的确定

上述三种布置方案各有优缺点，为了便于经济技术比较，本文暂按照烟气换热器布置在引风机后的布置方案进行论述。

3 烟气换热器技术方案

本文依据350MW超临界机组热力及烟风系统，烟气换热器从8号低加入口取水，回水至7号低加出口。根据烟风系统和热力系统图，引风机出口烟气温度为124℃；8号低加水侧入口温度47℃，凝结水量总量约886t/h。根据烟气与凝结水换热平衡计算，烟气换热器烟气侧入口烟温为124℃，烟气侧出口温度为90℃，烟气温度降低约34℃，可以将300t的凝结水由47℃加热至86℃。[1]

4 经济效益分析

4.1 投资分析

由表1可见，设置烟气换热器系统后每台机组增加初投资750万元。

4.2 资源耗费量分析

采用烟气换热器前后锅炉机组的耗标煤和脱硫耗水情况见表2，每台350MW机组设置低温省煤器系统前后机组发电标煤耗分别为：268.2g/kWh和266.7g/kWh，锅炉年利用小时数按5000h考虑。

由表2可见，设置烟气换热器后每台机组每年少消耗资源约115万元，即节省115万元。

4.3 运行维护费用

烟道加装烟气换热器后，系统阻力增大600Pa，引风机运行功耗会相应增加500kW,增压水泵功率65kW。因此设备年运行维护费用包括系统设备的年检修费用、增压水泵年运行费用、烟道加装烟气换热器增加系统阻力带来的引风机功耗增加的运行费用等。锅炉年利用小时数按5000h考虑，标煤价格350元/吨，设备年运行维护费用见表3。

由表3可见，设置烟气换热器后每台机组每年增加维护费用约为38.2万元。

4.4 收益分析

年费用计算，根据年费用公式[3]：

A——年费用；P——初投资；R——年运行维护费；I——基准收益率取5.9%；n——经济生产年（按15年）

R=38. 2万，P=750万，经初步计算，安装烟气换热器年费用A=114.9万元，而年节省费用为115万元，增加的投资在经济生产年内基本能够回收。

技术经济敏感性分析：基准利率、水价、标煤价和机组发电标煤耗几个因素中，标煤价格对回收年限影响最大，标煤价格在国内浮动范围（160元/吨～700元/吨）。

5 结论

烟道加装烟气换热器系统节水和节能效果明显。基准利率、水价和标煤价、机组发电标煤耗等是决定烟气换热器系统相对电厂投资是否经济的主要因素，其中标煤价格是最敏感的一个因素。

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参考文献：

[1]张洪涛.河北邢台热电350MW机组低温省煤器系统设计方案[R].

[2]山东院.河北邢台热电350MW机组投标说明书[R].

[3]佘健明.项目决策分析与评价[M].