二次再热机组烟气余热利用热力学分析及优化

摘要

二次再热技术是目前进一步提高燃煤机组发电效率的有效途径之一.相比于一次再热机组,二次再热机组烟气余热资源同样丰富;然而,针对二次再热机组炉侧烟气余热利用的研究较少.有鉴于此,将一次再热机组的3种余热利用方式的设计(包括低温省煤器、旁路烟道和机炉深度耦合余热利用方案)推广到二次再热机组,遵循“能量对口、梯级利用”的原则对其尾部烟道及汽轮机回热系统的换热过程进行重构,减小换热温差,提高全厂的热经济性.以某660 MW二次再热机组为例,分析了3种余热利用方案下系统机组的关键参数特性及节能收益,结果表明:将排烟温度降低至90C,相比于案例机组,机炉深度耦合余热利用方案的发电煤耗能降低2.76 g/(kW·h),节能效果显著;而低温省煤器和旁路烟道余热利用方案的节能效果分别为1.08g/(kW·h)、2.00g/(kW·h);同时,应用图像(火用)分析法(EUD)对各余热利用方案的节能原理进行分析,在相同的烟气放热条件下,机炉深度耦合方案的(火用)效率迭89.29％,高出低温省煤器方案和旁路烟道方案7.77％和2.32％.因而节能效果最为显著.