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燃煤火力发电厂烟气余热回收利用技术概况

发布时间:2017-07-10  浏览次数:

在火力发电机组中,锅炉效率是机组经济性运行的重要指标,而在各类锅炉热损失中,排烟热损失占锅炉总的热损失一半以上[1]。研究结果表明:排烟温度每上升30℃,锅炉效率降低1%,机组标煤耗上升3g/(kW˙h)[2]。现役机组的排烟温度设计值约为130℃左右,但由于燃煤条件及电厂运行水平等问题,排烟温度实际值普遍在150℃左右。较高的排烟温度会导致锅炉效率降低,机组年平均煤耗上升,并造成烟尘污染物排放量增加,影响机组的经济性运行和污染物排放指标。因此,如何有效地对排烟余热进行回收利用,成为目前各火力发电机组亟待解决的问题。
 
目前,实现烟气余热回收利用的方式主要有:烟气余热加热机组回热系统的凝结水,加热热网水,加热锅炉的一次风、二次风。相应的烟气余热回收技术有:低温省煤器技术,低低温烟气处理技术,前置式液相介质空预器与低温省煤器组合技术,新型电站锅炉余热利用综合优化技术[3-8]。本文将对以上四种技术的原理及优缺点进行对比介绍,为火力发电厂选择烟气余热利用技术的选择提供参考。
 
1.低温省煤器技术
 
低温省煤器技术是通过烟气余热来加热低加回热系统的凝结水,将锅炉的排烟温度降低至合适值。烟气余热通过回热系统的凝结水回收热量来排挤下一级低加的汽轮机抽汽,使抽汽回到汽轮机继续做功,增大汽机的做功功率,从而降低机组发电标煤耗[3,9-11]。而对采暖供热机组,在供热时期可将回收的热量用于加热热网水,节能效果更显著。
 
低温省煤器根据其布置位置的不同,可分为以下两种情况:
 
a)低温省煤器布置于空预器与除尘器之间。该布置方式在回收烟气余热的同时,减小飞灰比电阻,提高除尘器的效率,减少粉尘等污染物的排放。而且系统结构简单,工程量较小,投资少;但为了保证低温省煤器及下游设备不受到低温酸腐蚀,必须控制换热器的运行温度,使换热器出口烟气温度高于酸露点,因此无法实现烟气余热的充分回收。
 
b)低温省煤器布置于引风机与脱硫塔之间。该布置方式避免了除尘器、引风机等设备的低温腐蚀问题,可将烟气温度降至较低水平,可以实现烟气余热最大程度上的回收,并减少了脱硫系统减温水的补水量,具有一定的节水效果。但由于烟气温度降至较低值,带来了低温省煤器及烟道的低温酸腐蚀问题,而且存在着改造空间受限的问题。针对以上问题,陈俊禄[12]提出了一种电站锅炉极低温烟气余热再用装置,该装置换热器材质为氟塑料材料,可有效避免换热器的低温腐蚀、积灰等问题,可有效实现烟气余热最大程度的回收利用。

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