明晟環(huán)保氨法脫硫:發(fā)電廠節(jié)能減排之煙氣余熱利用
*,火力發(fā)電廠主要有兩大熱損失,分別是汽輪機系統(tǒng)的冷端排汽冷凝熱損失以及鍋爐系統(tǒng)尾部排煙熱損失。影響火電廠鍋爐排煙熱損失的主要因素是排煙溫度,目前,我國燃煤電站鍋爐排煙溫度大多在120~140℃,鍋爐效率約90%~94%。在各種熱損失中,排煙熱損失占鍋爐熱損失的一半以上,如果能有效降低電站鍋爐的排煙溫度至70~90℃,鍋爐效率將提高2%~5%,供電煤耗將下降2~5g/kWh,二氧化碳的排放量也相應有大幅度的減少。因此,隨著近些年來能源價格的不斷攀升以及節(jié)能減排要求的日益嚴格,電站鍋爐尾部煙氣余熱的回收利用受到廣泛重視。
降低鍋爐排煙溫度可以有多種設計方案:一是通過燃燒優(yōu)化調整來降低排煙溫度;二是增加鍋爐受熱面來降低排煙溫度;三是增加鍋爐空氣預熱器受熱面來降低排煙溫度;四是在鍋爐尾部煙道增加低溫省煤器,利用凝結水或其它介質吸收排煙余熱來降低排煙溫度。但經(jīng)過多次的試驗研究以及現(xiàn)場論證,利用低溫省煤器回收煙氣的余熱是zui直接、zui簡便、也是zui有效可行的余熱回收的方法。
低溫省煤器的運用可以有效地回收煙氣余熱,提高高溫煙氣的利用效率,減少排放損失。其用途主要有以下幾方面:
1、利用回收煙氣熱量通過暖風器加熱空氣
為了防止或減輕空氣預熱器低溫腐蝕和堵灰,需要加裝暖風器來提高空預器入口風溫。
此以氣水換熱暖風器替代常規(guī)的蒸汽暖風器,以循環(huán)水作為熱媒,把在煙氣側吸收熱的熱量釋放給一、二次冷風,將進入空氣預熱器前的冷風預加熱,從而實現(xiàn)煙氣熱量的回收利用,并且減少了常規(guī)蒸汽暖風器的輔助蒸汽用量。
2、利用低溫省煤器加熱回熱系統(tǒng)的凝結水
利用低溫省煤器加熱冷凝水的方式有兩種:一是讓煙氣和凝結水直接進行熱交換,這種方式優(yōu)點是一級換熱,換熱效率高,缺點是若換熱管一旦漏,會直接污染凝結水,影響機組安全運行;二是設置水水換熱器,讓煙氣和凝結水間接進行熱交換,這種方式優(yōu)點是二級換熱,換熱效率較一級換熱低,優(yōu)點是系統(tǒng)安全,便于調節(jié)。
低溫省煤器在熱力系統(tǒng)中的連接方式直接影響到其經(jīng)濟效果和分析計算的方法以及運行的安全、可靠性。就其本質而言,低溫省煤器聯(lián)入熱力系統(tǒng)就只有兩種連接系統(tǒng):一是低溫省煤器串聯(lián)于熱力系統(tǒng)中,簡稱串統(tǒng);二是低溫省煤器并聯(lián)于熱力系統(tǒng)中,簡稱并統(tǒng)。
低溫省煤器-低壓加熱器系統(tǒng)的設計要兼顧經(jīng)濟性和安全性兩個方面。對于低溫省煤器的切入點選擇,也即低溫省煤器串聯(lián)或并聯(lián)在哪一級或哪幾級低壓加熱器上,可通過具體的經(jīng)濟性分析來決定。
3、利用回收的熱量進行供暖或用于生產(chǎn)過程
利用低溫省煤器回收煙氣的余熱進行供暖或用于生產(chǎn)系統(tǒng)是zui直接、也是zui簡便可行的余熱回收的方法。通過設置低溫省煤器,利用循環(huán)介質(水或其他有機介質)進行熱量的遠距離傳輸,為用戶提供熱量或生產(chǎn)用蒸汽,實現(xiàn)了熱量的回收利用。低溫省煤器-供暖/生產(chǎn)系統(tǒng)同樣是獨立運行的循環(huán)系統(tǒng),不需要改變其他設備、系統(tǒng)等就可以改造完成,達到鍋爐排煙余熱回收利用,降低排煙溫度,提高鍋爐效率的目的。即使低溫省煤器本身在使用過程中出現(xiàn)故障,僅僅停修故障設備即可,并不影響機組的正常運行。
利用煙氣余熱來加熱凝結水的方式有兩種:
一是設置低溫省煤器,讓煙氣和凝結水直接進行換熱,這種方式的的優(yōu)點是一級換熱,換熱效率較高,缺點是一旦換熱管露,凝結水會漏到煙氣側影響機組運行,同時換熱器管側需受凝結水系統(tǒng)較高的壓力(約為4MPa),增加了換熱設備的制造成本;
二是設置低溫省煤器和水水換熱器,讓煙氣和凝結水間接進行熱交換,這種方式優(yōu)點是系統(tǒng)安全,便于調節(jié),由于低溫省煤器水側不需承受高的壓力,大大減少了加熱器本身的制造成本。其缺點是二級換熱系統(tǒng)復雜,增加相應的閉式水系統(tǒng),同時換熱效率較一級換熱低,且此方式增加一臺水水換熱器以及相應的循環(huán)水泵、膨脹水箱等設備投資費用較高。
機組加裝低溫省煤器雖然提高了機組發(fā)電效率,降低發(fā)電能耗,但也存在一定的不利因素,一般認為有以下方面:
1、加裝低溫省煤器后,煙氣阻力有所上升,引風機電耗增加,在增加了一定的設備投資增加了廠用電量。
2、加裝煙氣回熱熱器將增加設備的檢修維護量及機組事故率。
3、通過低溫省煤器降低排煙溫度后,煙氣溫度接近露溫,存在發(fā)生低溫腐蝕的風險。
鍋爐煙氣余熱回收是時代發(fā)展的大趨勢,2010年底已列入國家節(jié)能*產(chǎn)品目錄。隨著材料科學的發(fā)展,克服低溫腐蝕的方案已經(jīng)成熟,國內(nèi)外也已經(jīng)有了成功運行的經(jīng)驗,低溫省煤器利用方案在技術上是可行有效可靠的。
明晟環(huán)保憑借幾十年的化工經(jīng)驗,以實體工業(yè)求發(fā)展,以低碳經(jīng)濟、變廢為寶為理念,從根本上解決了高耗能和二次污染問題,使超低排放科技化、系統(tǒng)化。
明晟環(huán)保愿與社會各界聯(lián)合起來,共負社會和歷史的責任,推進人類文明的進步。