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烟气余热回收装置的利用.pdf

烟气余热回收装置的利用

轻松_20640
2017-04-21 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《烟气余热回收装置的利用pdf》,可适用于领域

年第期(总第期)沿海企业与科技COASTALENTERPRISESANDSCIENCETECHNOLOGYNO,(CumulatilyNO)烟气余热收装置的利用梁著文[摘要]文章主要介绍锅炉排烟余热收的必要性和利用方向当今国内外烟气收装置的应用情况从设计角度提出设置烟气余热收装置烟气冷却器)需要考虑的问题并列举工程设计方案及其预期的节能效果[关键词]烟气余热收低温腐蚀节能[作者简介]梁著文广东省电力设计研究院广东广州[中图分类号]TM[文献标识码]A[文章编号])一、引言在火电厂的运行中煤炭燃烧及各种用能设备、热能换热设备产生了大量的余热然而这些能量多数都被浪费了近些年来在国家大力倡导ldquo节能减排rdquo能源利用政策的大环境下国内某些电厂成功地设计安装了余热收利用装置给电厂带来很好的经济效益对火力发电厂讲锅炉热损失中最大的是排烟热损失对小型锅炉燃用高硫分煤时排烟温度比较高可以达到℃左右中型锅炉排烟温度在℃一般来说排烟温度每升高℃锅炉热效率大约降低因此锅炉排烟是一个潜力很大的余热资源二、烟气余热的利用方向烟气余热的利用方向主要可分为预热并干燥燃料、预热助燃空气、加热热网水、凝结水等用水水换热的暖风器替代常规蒸汽暖风器即以一次循环水为热媒将在烟气侧吸收的热量释放给一、二次冷风将进入预热器前的冷风预加热以减少常规蒸汽暖风器辅助蒸汽用量利用烟气余热干燥褐煤其核心设备干燥机滚筒)是稍微倾斜并可转的圆筒体湿物料从一端上部加入干物料在另一端下部进行收集约℃的热烟气由进料端或出料端进入从另一端的上部排出热烟气和物料以逆流或顺流的方式接触出口烟气温度约降至℃左右安装防腐蚀管式换热器用来加热厂房或是厂区的水暖系统热网循环水以替代或部分替代常规的热网加热器从而节省了热网加热器的加热蒸汽量增加了发电量利用烟气的余热加热凝结水用来提高全厂的热效率降低煤耗增加电厂发电量加热的方式主要有两个:一是直接加热方式即安装烟气热加热器使烟气与凝结水直接进行热交换二是间接加热方式即安装烟气热加热器及水水换热器使烟气在闭式水和烟气热加热器内进行热交换吸收烟气余热后的闭式水进入水水换热器内与凝结水进行热交换然后再将热量带入主凝结水系统图为系统流程图图系统流程烟气热加热器烟气脱硝装置三、烟气余热收装置在国内外的应用情况德国黑泵SchwarzPump)电厂timesMW褐煤发电机组在静电除尘器和烟气脱硫塔之间加装了烟气冷却器利用烟气加热锅炉凝结水德国科隆NidraussmMW级褐煤发电机组采用分隔烟道系统充分降低排烟温度把低温省煤器加装在空气预热器的旁通烟道中在烟气热量足够的前提下引入部分烟气到旁通烟道内加热锅炉给水日本的常陆那珂电厂采用了水媒方式的管式GGH烟气放热段的GGH布置在电除尘器上游烟气被冷却后进入低温除尘器烟气温度在℃左右)外高桥电厂三期timesMW机组进行了低温省煤器改造低温省煤器布置在引风机后脱硫吸收塔前根据性能考核报告其节能效果明显目前国内较多应用四、烟气余热收装置设计中应考虑的问题一)烟气露点与低温腐蚀在烟气冷却器的实际应用中出口排烟温度过低会使换热器的金属壁温低于硫酸蒸汽的凝结点称为酸露点)引起受热面金属的严重腐蚀因此烟气酸露点的确定是避免烟气冷却器低温腐蚀、增加运行安全性的关键所在一般烟气露点温度与燃煤成分中的水分含量、硫含量、氢含量、灰分含量、发热量以及炉膛燃烧温度和过量空气系数等因素有关下面列举几种经验公式:前苏联标准:标准推荐公式:冯俊凯院士推荐公式:式中mdashmdashmdash烟气中水蒸气露点℃Szsmdashmdashmdash燃料的折算硫分alphafhmdashmdashmdash飞灰占总灰分的系数Azsmdashmdashmdash燃料的折算灰分betamdashmdashmdash经验系数当alpha=时取beta=二)烟气冷却器金属壁温为避免烟气冷却器受热面发生低温酸性腐蚀保证机组的安全可靠运行必须确定烟气冷却器传热管的金属安全壁温Ta由于以上烟气酸露点的计算采用的是经验公式但实际煤质及具体的运行情况会通常偏差较大按锅炉厂的常规经验设计一般会加℃的温度裕量作为金属安全壁温如果在实际运行中通过取样检测能够获得较准确的烟气露点温度可以相应调整烟气冷却器的金属安全壁温ta三)传热管的堵灰问题低温受热面的积灰不仅会污染传热管表面影响传热效率严重时还会堵塞烟气流动通道增加烟气流动阻力甚至影响锅炉安全运行而导致不得不停炉清灰为保证烟气余热收装置不发生堵塞应保持传热管的积灰为干灰状态因此在电站锅炉烟气余热收装置运行过程中保证传热管金属温度高于烟气水蒸汽露点温度、传热管上不会造成水蒸汽结露至关重要对于干灰的清理可采取以下几方面的措施:烟道内烟气流动顺畅在结构设计上不出现大量积灰源同时保证吹灰器能吹到所有的管束不留吹灰死角烟气流动速度均匀设计烟气流速高于ms使烟气在流动中具有一定的自清灰功能采用成熟可靠的蒸汽吹灰器或者压缩空气吹灰器定时吹灰保证传热管积灰程度在允许的范围内使烟气流动阻力的增大幅度和传热能力的降低幅度都在允许范围内五、工程方案及节能效果一)某工程基本资料机组容量:timesMW超临界燃煤煤种:烟煤烟气露点温度:℃引风机入口烟气温度:℃THA工况)二)烟气热量收换热器加装方案以下为该电厂加装烟气热量收换热器的初步拟定方案烟气热量收换热器布置位置烟气侧:在引风机和脱硫塔烟气进口之间的水平烟道上加装烟气热量收换热器烟气温度降低℃后再进入烟气脱硫塔根据计算布置烟气热量收换热器位置处的烟道截面积需达到mmtimesm)换热器长度约m为了与烟道配合需要在烟气热量收换热器进出口设计烟道过渡段水侧:在机组高负荷工况低压加热器进水温度高于℃烟气热量收换热器与低加并联运行在低负荷工况烟气热量收换热器与低加串联运行烟气余热收系统流程图见图)热力计算结果见表)三)节能效果根据上述理论计算结果加装烟气余热收换热器可达到降低机组煤耗gkWh减少脱硫塔耗水th的节能节水效果图系统流程示意图六、结论根据理论研究和工程实例表明安装烟气余热收装置可以提高全厂的热效率增加发电量降低煤耗收的烟气热量愈大发电量增加愈多、节煤量愈大然而收锅炉烟气的余热也不是随意的都有一定的限制排烟的温度不能够降得太低过分追求低的排烟温度和凝结水的温升容易造成低温生煤器的腐蚀或者设备的高造价这一点必须引起充分的注意尽管这样如果能够很好地利用限制之内的余热不仅对电厂的经济效益有很大的提高而且响应国家节能减排的政策为社会环境作出一定贡献[参考文献][]赵之军,冯伟忠,张玲,等电站锅炉排烟余热收的理论分析与工程实践[J]动力工程,,()[]赵恩婵,张方炜,赵永红火力发电厂烟气余热利用系统的研究设计[J]热力发电,,)[]冯俊凯,沈幼庭锅炉原理及计算[M]北京:科学出版社,[]刘媛锅炉尾部烟气余热利用[J]科技资讯,,)

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