1、烟气余热回收可研报告烟气余热回收可研报告烟气余热回收可研报告烟气余热回收可研报告能源是人类生存和发展的重要物质基础，在经济高速发展的今天，能源危机和环境恶化越来越突出。到2020年，我国单位国内生产总值CO2排放比2005年下降4045，节能减排压力越来越大。排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项，一般约为5%12%，占锅炉热损失的60%70%。利用电站锅炉的排烟热量，在节约能源的同时也降低电站的生产成本，对此，统称烟气余热回收。烟气余热回收可研报告烟气余热回收可研报告燃料中均含有一定量的硫，硫经过燃烧生成氧化硫气体(SO2和SO3)。烟气中的氧化硫气体和粉尘的存在，使锅炉烟气的露点温度高达9
2、0110。烟气中的水汽凝结成水滴，并且与氧化硫气体反应生成硫酸(H2SO4)，不仅严重地腐蚀钢材损坏设备，而且烟气中结露的水滴使受热面管子外表潮湿，加剧了粉尘在受热面上的沉积、粘附和堵塞。电站锅炉的排烟温度不得不设计在140150，远高于烟气露点温度的目的就是为了防止酸腐腐蚀蚀和堵灰堵灰，然而却使对应的热量损失大大增加。2.1 低温腐蚀低温腐蚀烟气余热回收可研报告烟气余热回收可研报告换热面壁温控制：换热面壁温控制：（1）控制进水高于酸露点；（2）相变换热器。材料防腐：材料防腐：（1）不锈钢（腐蚀速率和价格的综合考虑）；（2）陶瓷（脆性大，易碰脱、裂缝，传热性能差）；（3）有机合成材料（特氟龙，
3、防磨，不沾，传热性能差，但可以控制厚度解决）。材料防腐下的工艺防腐：材料防腐下的工艺防腐：水露点与酸露点之间有一腐蚀低谷区，可控制换热面外和烟囱内烟气温度处于腐蚀低谷区换热效果影响：（1）烟气温度降低幅度；（2）换热面大小，主要影响成本，对老机组改造还存在受空间限制的问题解决方法：采用高效换热管和合理的布置方式（螺旋翅片管错排布置）增大换热温压2.2 换热效果换热效果蒸气式机械吹灰器，效果最佳。声波吹灰器，安全性最佳。激波吹灰器。当烟气温度高于酸露点时，换热器表面附着的只能是干灰，采用声波吹灰器。当烟气温度低于酸露点时，换热器表面附着的是湿灰，采用蒸汽吹灰或者水冲洗。在换热器前后设置压差计，设
4、置压差限值，达到按需吹灰的目的。2.3 防积灰防积灰烟气余热回收可研报告烟气余热回收可研报告对排烟温度偏高的机组的治理（排烟温度明显高于设计值）；挖掘机组排烟余热潜力（排烟温度在设计值附近，但酸露点较低，有进一步降低的余地）；尽最大可能降低回收烟气余热（采用符合条件的材料，实施深度余热回收方案）3.1 烟气余热回收目的烟气余热回收目的烟气余热回收可研报告烟气余热回收可研报告普通低温省煤器；相变换热器；深度余热回收。烟气余热回收可研报告烟气余热回收可研报告普通低温省煤器相变换热器深度余热回收系统简单，出水温度升高较大壁温难以控制，传热效果不能保证工艺调控壁温，换热效果好双系统，出水温度一般较低材
5、料解决腐蚀积灰，回收热量大系统复杂，造价高 换热系数换热系数 90.9w/m换热系数换热系数126.6w/m320 240 170 115（排烟温度）100（最低壁面温度）45（空气温度）吸热段吸热段空预器空预器145 115 吸热段最低壁面温度恒定不吸热段最低壁面温度恒定不变并且可控可调变并且可控可调余热回收系统余热回收系统 吸热段壁面温度曲线吸热段壁面温度曲线烟气余热回收可研报告烟气余热回收可研报告普通低温省煤器，加热凝结水；暖风器形式；暖风器加低温省煤器形式。利用锅炉排烟余热直接加热给水回热系统的低压给水（主凝结水）通常称之为低压省煤器，其结构与一般省煤器相似。通过排挤部分汽轮机的回热抽
6、汽，在汽轮机进汽量不变的情况下，这部分排挤抽汽排挤抽汽将从抽汽口返回汽轮机继续做功继续做功，提高了机组的经济性。会面临低温腐蚀问题，通常有两种形式防腐：（1）控制换热面温度低于酸露点（如相变换热器），这通常是在排烟温度较高，酸露点较低的条件下实施；（2）采用可在低于烟气酸露点温度下运行的抗硫酸腐蚀材料，可以不受酸露点的限制，但烟温较低时可加热的凝结水的温度也较低，即所能排挤的蒸汽的品质不高，经济效益有限。3.3.1 低温省煤器低温省煤器图1 低温省煤器系统示意图汽机内效率中间级的内效率上升，幅度数量级为10-4，调节级或者末级的内效率变化的数量级约10-3，但在整机焓降所占的比例小，可以忽略不
7、计；影响真空0.030.05kpa；烟侧和水侧阻力增大；对电除尘是有利的；可节省湿法脱硫系统用水；低温省煤器低温省煤器对其它设备的影响对其它设备的影响为提高空气预热器受热面的壁温、有效防止空气预热器低温腐蚀，通常采用的一种技术措施是布置暖风器（前置空气预热器），传统的暖风器是利用汽轮机的抽汽来加热冷风的一种管式加热器。低温暖风器热源来自汽轮机的蒸汽抽汽，使通过汽轮机做功的蒸汽量减少，从而影响机组的发电出力。在尾部烟道布置可在低于烟气酸露点温度下运行的抗硫酸腐蚀烟气冷却器，吸收烟气余热烟气余热，预热空气预热器入口的冷空气，可替代采用汽轮机蒸汽抽汽汽轮机蒸汽抽汽加热冷空气的暖风器。风温升高后，空预
8、器空气侧的温差减小，会造成烟气侧放热量减小，从而使得排烟温度升高，回收的热量又大量的损失，经济性有限。3.3.2 暖风器暖风器图2 暖风器系统示意图在烟囱入口布置可在低于烟气酸露点温度下运行的抗硫酸腐蚀烟气冷却器，通过水作为传热介质的闭式循环换热系统，吸收烟气余热加热空预器进风，部分余热会进入锅炉，提高锅炉效率。在空预器后的尾部烟道布置低温省煤器，通过水吸收锅炉排烟暖风器引起排烟温度升高所损失的余热，加热低压给水（主凝结水）。两者之间的热负荷分配可根据运行需要灵活调节与控制。部分热量因加空预器前热冷风造成锅炉进风温度升高被锅炉吸收，部分热量加热低压给水被汽机利用。而且因排烟温度排烟温度被升高升
9、高后，加热的低压给水出水温度也会升高，所能排挤的蒸汽品质蒸汽品质得到了提升提升，经济效益优于采用在低于烟气酸露点温度下运行的抗硫酸腐蚀材料的低温省煤器形式。3.3.3 暖风器暖风器与低温省煤器结合与低温省煤器结合图3 暖风器与低温省煤器联合系统示意图排烟温度降低流程排烟温度降低流程现排烟温度现排烟温度13514018013590烟气冷却器烟气冷却器低温省煤器低温省煤器暖风器暖风器减轻空预器腐蚀传热目标挖掘排烟余热潜力型：相变换热器；排烟温度偏高型：相变换热器+普通低温省煤器；尽最大限度回收热量型：暖风器+低温省煤器第第四四节节 方案选择方案选择u烟气酸露点u排烟温度 u烟囱防腐 u机组运行情况 u目的 u回收年限 方案4.1 相变换热器相变换热器望亭发电厂设计方案4.2 相变换热器相变换热器+低温省煤器低温省煤器汽包上升管下降管测温仪68.885167t/h145烟气105烟气JD1自控阀JD2JD3省煤器段相变吸热段120.3自控装置313.17t/h118427.6t/h52.57t/h106JD4480.17t/h118.8华电能源哈三电厂设计方案4.3 暖风器暖风器+低温省煤器低温省煤器贵州毕节热电设计方案烟气余热回收可研报告烟气余热回收可研报告华电电力科学研究院华电电力科学研究院锅炉及燃烧技术部锅炉及燃烧技术部
