燃煤发电厂新型启动热源(启动锅炉)与分布式加热技术应用研究
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完成单位:国家能源集团山西电力有限公司、山西鲁晋王曲发电有限责任公司
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-2-213
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
成果主要完成人
张新亮、林德平、王 磊、张立强、李艳龙、孙云云、王 伟、杨金辉
项目概况
以超临界600MW 机组启动热源优化为示范研究对象,结合锅炉本体、汽轮机及热力系统预热需求,协同开展研究。项目主要内容为:将原设计的启动锅炉拆分为积木块型式热源和分布、移动式热源,提高启动热源的灵活性和适配度;对机组启动前和启动期间的辅助蒸汽重点用户进行分析、统计和计算,并考虑各用汽工况可能出现的叠加情况,从时间、空间上优化启动热源的布置和热源的容量;研究某些预热部位采用电加热器(非电锅炉)替代原来的蒸汽加热器的可行性,并进行优化设计。
本项目采用数学建模、数值计算与现场试验相结合的方式,基于启动锅炉理论和现有先进的成熟技术,通过科学的聚类分析、数学建模、理论计算、现场试验等方式,根据现有启动锅炉各蒸汽用户的参数特征与实际用量、时空特征,同时根据各启动用汽设备的各层级用量参数,研究获得多热源互补分布式、移动式、积木式的新型启动热源(启动锅炉)和灵活的可行布置方式,对于新型启动热源(启动锅炉)以及新型加热方式开展可行性研究,启动锅炉包括燃油锅炉、燃气锅炉、电极锅炉等,新型加热方式包括蓄热器或储能器、光热补热、余热利用、分布式电加热等,形成适合启动锅炉(启动热源)替代和灵活性的技术路线与方案。
通过分析,确定电极锅炉的容量为从18t/h ,比原来的35t/h容量降低了17t/h,减少近50%的容量。并设置分布式F磨煤机一次风电加热器、轴封电加热器。本成果特别适用于目前燃煤电厂频繁调峰、启停的情况,提高了启动热源的使用可靠性、灵活性,同时由于代替了传统的启动锅炉,提高了经济性,同时具有环保性。
经过创新性积木式、分布式、移动式新型启动热源设计,将主启动热源——电极锅炉的容量从35t/h降低至18t/h,电极锅炉投资成本降低约246.5万元,考虑F磨煤机一次风电加热器、轴封电加热器重要关键用户电加热替代,节省投资约171.5万元。