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电站锅炉低温烟气余热利用系统的研究

作　者: 田瑶
导　师: 杨勇平; 徐钢
学　校: 华北电力大学
专　业: 工程热物理
关键词: 余热利用等效焓降法电厂节能脱硫水耗低温腐蚀
分类号: TK115
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

能源问题是我国经济和社会健康持续发展的基本问题之一,伴随着我国经济的持续快速发展,能源供需之间的矛盾日益突出,提高当前化石能源的利用率是解决能源供需矛盾的可行办法之一。中国的燃煤电厂提供了全国绝大多数的电能,同时,也消耗了大量的燃煤和工业水。电站锅炉是燃煤电厂能量传递与转化系统中最基本的设备,电站锅炉节能会直接影响燃煤电厂的整体性能、进而会对全国的节能减排战略产生重要影响,因而意义重大。在锅炉各项热损失中,排烟热损失占锅炉热损失一半以上,因此,通过烟气余热利用减少排烟热损失,是降低电站锅炉能耗的重要途径之一。本文对电站锅炉低温烟气余热利用方案中最直接、易行的加热汽机侧汽水系统中凝结水的方案为研究对象,进行了综合全面的分析。本文应用“等效焓降法”和汽水系统的热平衡对低温烟气余热利用不同集成方式的节能潜力差异进行了分析计算,在满足换热条件的前提下尽量加热前一级低压加热器能取得更好的节能效果。经过对脱硫水系统的分析发现,由于余热利用降低脱硫系统入口烟气温度,对于原系统不设置烟气-烟气换热器(GGH)的脱硫系统能极大降低系统水耗,具有较好的节水效果。然而在烟气余热利用系统节能节水的同时,由于回收低品位热量,为了达到所需要的换热效果,需要较大的换热面积来实现,并且往往越好的节能效果需要越大的换热面积来实现。另外,腐蚀问题仍然是限制低温烟气余热深度利用的重要瓶颈,本文为验证不同材料的抗腐蚀能力从而寻求适合实际应用的抗腐蚀材料并寻找新型防腐方法进行了实验设计与加工。在工程应用中只有根据实际占地空间、投资等情况综合考虑低温余热利用不同集成方案之间的节能效果、节水效果、消耗换热面积、防腐材料投入等方面的差异,才能取得最好的收益。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-13
  1.1 研究背景和意义  9-10
  1.2 国内外研究现状和发展趋势  10-11
    1.2.1 锅炉烟气余热利用现状及趋势  10-11
    1.2.2 低温烟气余热利用基础理论与关键技术研究现状与趋势  11
  1.3 本文主要内容  11-13
第2章电站锅炉低温烟气余热利用节能效果分析  13-23
  2.1 余热深度利用节能效果的热力学分析方法  13-15
    2.1.1 等效焓降法计算余热利用节能效果  13-15
    2.1.2 汽水系统热平衡法计算余热利用节能效果  15
  2.2 凝结水系统对余热利用系统的约束  15-16
  2.3 余热深度利用节能潜力的深度分析  16-21
    2.3.1 烟气理论放热量分析  16
    2.3.2 案例分析  16-21
  2.4 本章小结  21-23
第3章电站锅炉低温烟气余热利用对脱硫水系统影响  23-33
  3.1 低温烟气余热利用与脱硫系统集成  23-25
    3.1.1 系统特点  24-25
    3.1.2 系统工作方式  25
  3.2 脱硫系统水平衡  25-26
  3.3 烟气携带饱和水蒸气模型  26-31
    3.3.1 模型假设  26-27
    3.3.2 模型建立  27-30
    3.3.3 浆液吸热的近似处理  30-31
  3.4 锅炉低温烟气余热利用节水效果  31
  3.5 本章小结  31-33
第4章电站锅炉低温烟气余热利用换热器换热面积分析  33-42
  4.1 锅炉尾部低温烟气余热利用所需换热面积分析  33-37
    4.1.1 换热量与对数传热温差的计算  33-35
    4.1.2 换热系数的计算和选取  35-36
    4.1.3 换热面积的计算  36-37
  4.2 锅炉尾部低温烟气余热利用换热面积的影响因素  37-40
    4.2.1 烟气侧换热系数对换热面积的影响  37-38
    4.2.2 高频焊翅片管对换热面积的影响  38-39
    4.2.3 不同集成方式对换热面积的影响  39-40
  4.3 本章小结  40-42
第5章电站锅炉低温烟气余热利用低温腐蚀的实验设计  42-47
  5.1 实验流程图  42-43
  5.2 实验设备  43-45
  5.3 实验步骤设计  45
  5.4 本章小结  45-47
第6章结论与展望  47-49
  6.1 研究工作的总结  47-48
  6.2 下一步工作的建议  48-49
参考文献  49-51
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  51-52
硕士学位论文科研项目背景  52-53
致谢  53

电站锅炉低温烟气余热利用系统的研究

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