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电厂低温烟气余热的高效回收方案

我国燃煤电厂锅炉为社会提供大部分的电能输出,同时也消耗了大量煤炭资源和工业水资源。其巨大的煤炭消耗量不仅关乎国家能源安全,也直接影响着环境质量和可持续发展。

燃煤锅炉的烟气在离开布袋除尘器后,烟气温度一般在120℃以上,经脱硫后排烟温度约50℃。烟气离开布袋除尘器后,烟气处于饱和状态,含湿量约6%。烟气离开脱硫塔后,烟气处于饱和状态,含湿量约13%。常规燃煤锅炉烟气排烟温度常常偏高,尾部烟气除尘后直接送到脱硫塔中,用喷雾冷却并湿法脱硫后即被排入大气,大量排烟余热未加利用,造成余热浪费。

电厂锅炉排烟温度过高,不但影响到电厂的热经济性,而且影响到空气预热器及布袋除尘器的安全运行。现在节能工作已成为世界性的课题,随着国民经济的快速增长,能源需求日益增加,供需矛盾逐渐突出。为保证经济的可持续发展,国家已将资源节约作为一项基本国策。

为了有效降低排烟温度,提高锅炉热效率,电厂纷纷引入并创新应用烟气余热回收技术。旺泰科技针对电厂烟气余热回收研发除尘后低温烟气余热回收系统以及脱硫塔后浆液余热回收系统技术等,通过不同的换热方式将烟气中的热量转化为可二次利用的能源,实现了能源的梯级利用和高效回收。

一、除尘后低温烟气余热回收系统

1)加热凝结水/循环水,区域制冷供暖

烟气经布袋除尘后进入脱硫塔前温度在120-150℃,而湿法脱硫温度控制在60℃以下,塔前烟气存在大量余热可利用。由于烟气含湿量大,含有氯离子(Cl-)、硫氧化物(SOx)等腐蚀介质,传统金属余热回收设备难以深度余热利用造成大量能量浪费。

我司研发低温余热回收系统,采用低维碳基高导热复合材料,利用其抗低温腐蚀、高效传热技术,实现了低温腐蚀烟气(介质)余热回收。回收的热量可加热循环水/凝结水用于冬季供暖,同时提高给水初温,减少低压加热器的抽汽量,提高机组发电效益。制冷则利用加热后的水作为溴化锂机组的驱动热源,制取冷量供生产与生活使用,实现热、电、冷3种产品的联合生产,同时达到节能的目的。

2)预热冷空气,提升锅炉效率

传统的机组一般采用低压抽汽蒸汽暖风机来预热冷空气,我司采用烟气一空气换热器代替暖风机,可以减少甚至取消暖风机的抽汽,所节省的低压抽汽返回汽轮机继续做功,增加机组净出功,同时进入空气预热器的冷一、二次风经过预热提高了入口温度,最终使进入炉膛的热风温度得以提高,增加了锅炉效率。

二、脱硫塔后浆液余热回收

脱硫塔浆液温度一般在 60℃左右,我司自主研制的浆液换热器,在脱硫塔循环泵出口管道加装浆液换热器,浆液直接加热供暖回/补水或除盐水,进行余热回收利用;浆液温度降低冷却后的浆液与烟气逆流接触换热使排烟温度降低,烟气蒸发水量减少,同时起到脱白和降低水耗的效果。

燃煤电厂锅炉普遍存在尾部烟气余热未经利用便直接排向大气的问题,对尾部烟气的余热进行回收利用不仅可以提高电厂的热经济性,而且在减少动力用煤燃烧的同时,还能减轻对环境的污染。因此,燃煤电厂锅炉烟气余热的回收利用,对于节能降耗和提高电站机组的经济性具有重要的实际意义。