概述
① 我国火电行业煤的热利用率不到50% ,乏汽、烟气热损失超过50% :这意味着每年超过10 亿吨煤、近60 亿吨水蒸汽、排放二氧化碳20 多亿吨。
② 我国人为排放水蒸汽总量估算160 亿吨,这是雾霾的最大源头,也是能效低的根本原因,还是减少二氧化碳排放的潜在市场。
③ 为了减少二氧化碳排放,国家一直在调整能源结构,逐步减少火电的比例。面对巨大的存量,淘汰火电需要时间,研究现有火电提高能效、减少碳排放更实际。
④ 如何回收乏汽余热?现在主要有哪些回收利用技术?存在什么问题?如何改进?
一、凝汽器
火电汽水系统工艺流程图
① 高压水在锅炉内吸收燃料燃烧产生的热量,蒸发、过热为高温高压蒸汽。
② 高温高压蒸汽通过汽轮机取动发电机发电。
③ 发电后的蒸汽变为乏汽排除汽轮机,进入凝汽器凝结为水,再去锅炉循环。
什么是凝汽器?
凝汽器是将汽轮机排汽冷凝成水的一种换热器,又称复水器。凝汽器主要用于汽轮机动力装置中,分为水冷凝汽器和空冷凝汽器两种。
1、水冷表面式凝汽器:乏汽通过循环水间接冷凝,循环水上塔冷却,或直流冷却。配有抽气设备,不断将漏入凝汽器中的空气和其他不凝结气体抽出。抽气设备主要有射水抽气器、射汽抽气器、机械真空泵和联合真空泵等。
2 、空冷表面式凝汽器:乏汽—空气直接换热冷凝,背压比水冷凝器高得多。
3 、混合式凝汽器:有喷雾式和平面射流式两种。在喷雾式凝汽器中,冷却水被雾化成滴状;而在平面射流式中,冷却水以膜状与汽轮机的排汽接触。一般多采用平面射流式结构,因它具有更高的真空,能把不凝结气体全部排出。
二、火电厂乏汽凝汽器的种类
A 冷却塔凝汽:最常用
B 直冷凝汽:沿海沿河电厂用
C 直接空冷凝汽:西部缺水地区用
D 间接空冷凝汽:应用比较少
1 、水冷表面凝汽器
① 全国大约60% 的火电厂采用。
② 乏汽与循环冷却水通过表面式凝汽器换热冷凝为凝结水,通过凝结水泵送回锅炉循环。
③ 循环水升温后,上塔冷却后循环。
④ 有些电厂循环冷却水的补水用生活污水处理厂外排中水。
⑤ 一些沿海、河、湖的电厂,也有的采用直流冷却。
2 、直接空冷表面式凝汽器
① 西部缺水地区的火电厂采用。
② 乏汽与环境空气通过表面式凝汽器换热冷凝为凝结水,通过凝结水泵送回锅炉循环。
③ 凝汽压力高,夏季20-30kPa 、冬季11-15kPa 。
④ 夏季需要往换热管表面喷软化水,冬季需要防冻。
3 、混合式凝汽器:哈蒙式间接空冷凝汽器
① 西部缺水地区的火电厂采用。
② 乏汽与循环水通过表面式凝汽器换热冷凝为凝结水,通过凝结水泵送回锅炉循环。
③ 循环冷却水通过间接空冷塔冷却。
4 、混合式凝汽器:海勒式间接空冷凝汽器
① 西部缺水地区的火电厂采用。
② 乏汽与软水通过直接喷淋式凝汽器换热冷凝为凝结水,部分凝结水通过凝结水泵送回锅炉循环。
③ 大部分凝结水水通过间接空冷塔冷却。
三、凝汽器:最佳背压的确定
最佳背压与最佳循环水流量:
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