【火电环保】火电厂烟气余热回收利用技术优化与应用分析-北极星火力发电网

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火力发电厂主要有两大热损失，汽轮机系统冷端排汽冷凝热损失以及锅炉系统尾部排烟热损失。影响电站锅炉排烟热损失的主要因素是排烟温度。中国现役火电机组锅炉排烟温度普遍维持在120 ℃～150 ℃左右水平，因此深度降低锅炉排烟温度，回收烟气余热具有重大的节能意义。

烟气余热回收利用技术就是利用低温省煤器(通常为管式换热器)将锅炉的排烟温度由实际较高值降低到合适的温度，同时低温省煤器利用这部分余热来加热凝结水，排挤汽轮机抽汽，增加汽轮机做功功率，降低煤耗。若电厂为供热机组，在采暖季节可将此部分余热用于采暖供热，热能利用效率更高，节能潜力更大。

烟气余热利用系统技术方案

低温省煤器本体

换热器型式

目前，低温省煤器主要采用管式换热器的型式。由于光管的传热温差较小，考虑到结构紧凑及节省成本等方面，换热管束须采用扩展受热面强化传热。国内应用于低温省煤器的换热管主要分为螺旋翅片管和H型翅片管。

螺旋翅片管的主要特点是制作效率较高、造价较低，在低尘的环境下有较好的应用。H型翅片管制作效率要低于螺旋翅片管，造价略高，但其较易清灰、耐磨损，适用于除尘器前等高尘环境。表1为两种翅片管的性能及造价对比情况。

换热方式

低温省煤器根据回收的余热用途不同可分为一次换热和二次换热两种方式。一次换热一般用于烟气余热直接加热凝结水并排挤汽轮机抽汽的方式，换热器即为低温省煤器。二次换热一般用于有采暖需求的电厂在采暖季将低温省煤器吸收的余热通过板式换热器等设备再次换热提高热网水温度，二次换热主要用于保证在采暖季结束切换余热利用方式时凝结水的水质不受污染。

防腐蚀方式

通常进入低温省煤器的凝结水温度较低，低温省煤器烟气出口侧管束壁面温度将低于烟气酸露点，进而产生低温腐蚀现象。国内通常采用以下方式避免严重的低温腐蚀现象：

a)采用ND钢等耐酸腐蚀的材料，控制腐蚀速率，并留有一定的腐蚀余量;

b)根据烟气酸露点温度，并通过热水再循环或从不同的低加位置取水进行混水等方式，确定合适的低温省煤器进水温度，避开发生低温腐蚀的严重腐蚀区;

c)低温省煤器设置水侧和烟气侧进、出口温度测点，及时控制水温及烟气温度。防积灰措施

低温省煤器应根据不同的布置位置、烟气灰含量的特点等选择合适的换热管型式、合适的烟气流速以及设置吹灰系统等防积灰措施。主要有以下内容：

a)低温省煤器布置在除尘器之后可采用H型翅片管或螺旋翅片管，布置在除尘器之前可采用H型翅片管;

b)设计合适的烟气流速。烟气流速根据低温省煤器的布置位置不同一般控制在10 m/s～13 m/s左右，避免产生大量的积灰;

c)设置吹灰器系统，定时吹灰，减少积灰发生;

d)在机组停运时检查积灰状况，利用高压水进行人工清灰。

烟气余热利用系统

低温省煤器进出口烟温选择

为保证夏季高温情况低温省煤器充分换热，低温省煤器设计进口烟气温度可选择夏季机组额定工况下平均排烟温度。低温省煤器出口烟气温度根据低温省煤器的布置位置有不同的选择。当低温省煤器布置在除尘器前时，排烟温度需保证不低于酸露点温度，避免烟气结露，影响除尘器。当低温省煤器布置在脱硫塔前时，根据有限腐蚀的概念以及换热经济性等方面考虑排烟温度一般不低于90 ℃;

凝结水取水方式

考虑到低温腐蚀等问题，需控制进入低温省煤器的凝结水温度。若无法在回热系统中取得较为合适温度的凝结水，则一般采用两种方式确保低温省煤器入口水温：一种从两级不同的低加入口取水并混合至合适的温度;另一种从一级低加入口取水并从加热后的回水中取部分再循环水与入口取水混合至合适温度。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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