热电联产电厂烟气余热回收系统改造实践与分析

热电联产电厂烟气余热回收系统改造实践与分析

陈凯

济南热电集团有限公司 山东济南 250000

摘要：随着社会的发展，我国的化工工程建设的发展也有了创新。燃煤锅炉的效率为90%～94%，然而烟气的余热约占燃料热的4%～8%，排烟热损失主要源于锅炉机组热损失。若能对烟气余热进行深度回收利用，则将进一步提高锅炉热效率，减少燃料消耗量，进而节约能源。同时，烟气余热回收过程中水蒸气冷凝释放潜热时，大量冷凝水可以被回收利用。对于燃煤电站，水蒸气在烟气中的体积比占4%～13%。冷凝水的回收利用将有利于减少淡水供应，缓解电站用水问题的同时起到了节约水资源的作用。

关键词：热电联产；电厂烟气余热回收系统；改造实践与分析

引言

烟气余热是一种低热值热源，在大多数情况下无法得到合理的利用，因此在工业应用场合中普遍存在烟气余热浪费的问题，能源利用效率不高。

1改造方案

在静电除尘器后部，脱硫吸收塔前部加装第1级氟塑钢低温省煤器;在湿式静电除尘器后部安装第2级氟塑钢冷凝器。除盐水首先流经布置于湿式静电除尘器后部的冷凝器升温后，再输送至低温省煤器进行二次升温。升温后的除盐水最终经母管进入除氧器，此时烟气中的热量被回收利用，节省了加热除盐水所需的能耗。在靠近静电除尘器侧的低温省煤器底部设置了隔水挡板，以防止凝结液流入引风机内，同时，在该侧还设有疏水口，引流至地沟;而在靠近吸收塔侧采用膨胀节疏水，回流至吸收塔。烟气经过低温省煤器后温度下降，此时低温省煤器管壁温度低于酸露点，将发生低温腐蚀，因此采用氟塑料熔融覆膜技术来防止硫酸冷凝液对换热管的腐蚀。硫酸冷凝液与氨逃逸引起的硫酸氢氨均具有较强的黏性，将导致换热管表面发生黏结性积灰。因此，采用乙炔声波冲击吹灰的方式定期清理换热管表面的积灰，以缓解因积灰引起的传热恶化现象以及流动阻力的增加。烟气温度在冷凝器内进一步下降，此时管壁温度低于水露点，烟气中的大量水分被冷凝下来，烟气水分含量下降。冷凝器冷凝烟气产生的凝结水通过疏水泵进入冷凝水箱后输送至冷却塔，实现了水分的回收利用。由于烟气中水分含量下降，水露点随之降低，排入大气时不易发生水雾凝结，因此有助于减轻“冒白烟”现象。

2烟气深度余热回收技术

2.1第四孔烟气出口改造

进入余热回收系统的高温烟气量直接影响余热回收效率，故以增大内排烟气为主，减少外排烟气为原则，对第四孔孔径进行科学设计，对周围设施进行密封改造，最大限度回收高温烟气，进入内排烟气余热回收系统。

2.2内排烟气余热深度回收

水冷滑套到燃烧沉降室烟道采用汽化冷却烟道，燃烧沉降室顶部采用汽化冷却壁，燃烧沉降室到余热锅炉的烟道采用汽化冷却烟道，汽化冷却均为强制循环冷却系统，汽包内的水与受热面依靠强制循环泵驱动进行循环。水管余热锅炉采用自然循环的方式，快速蒸发冷却最大限度减少二噁英生成温度区间。强制循环和自然循环产生的蒸汽经蒸汽管路送到蓄热器，消峰平谷后供生产使用。

2.3自动清灰系统

烟气的量及成分与冶炼期、炉料结构、操作等有关，具有交变幅度大、粉尘量高等特点，清灰系统是烟气深度余热回收系统安全稳定运行的保障。烟气中大颗粒粉尘到燃烧沉降室，由于烟气流速降低和流动方向的改变，依靠惯性和重力沉落到燃烧室底部，定期通过铲车清除。部分粉尘随着烟气流向余热锅炉，极易在受热面上形成堆积，影响锅炉传热，甚至导致传热恶化。采用全自动振打清灰系统，根据实际的烟尘集尘量来选择运行周期，通过敲击加强端头板的背面，产生的冲击能量传到管壁表面从而去除烟尘沉积，保证余热锅炉正常运行。

3锅炉烟气余热回收技术的具体应用

3.1单级余热回收供热

单机的余热回收供热在目前市场上运用比较广泛，它主要运用的是相变的换热器，而相变换热器是一个比较有特点的设备，它最大的特点就是关于“想变”换热器的概念，相较于传统的换热器，想变换热器在对壁面温度的控制机理方面有了新的突破，针对于低温腐蚀的问题可以实现理论方面的控制。这对单级变换器发展也有促进作用。而所谓的变相模块就是指打破热管的常规化设计，转而对其进行整体化改进，这样做的作用是对温度梯度进行控制，使其能够处于一个较小的范围之内，同时还可以把相变时期的水量参数进行调节和汇总，以便后期对数据进行查找和计算，能够更加准确的调控壁面温度。当想变换热器在进行工作运转的时候，所使用的调剂量一般是循环介质量和介质所处的工况，这样有利于更准确的对面壁温度进行调节。

3.2双级余热回收供热

提高燃气利用率的两个主要方法分别是降低排烟热损失和提高燃气利用率，燃气作为自然界中比较容易获得的高效率可燃性气体，近年来随着科技的不断进步和人们对自然的更深入认识和了解，人们越发认识到燃气是一种产热值高且高效节约点新型能源，因此燃气被大范围推广和使用，由于燃气在锅炉之中的燃烧反应比较充分，所以燃烧效率已经得到了很大的提升。上文说单级余热回热供热，除了单级外，当今发展的还有双级余热回收供热。双级余热回收供热在降低排烟热损失的问题上，大多数热能动力设备所设定的温度都在120℃以上，但是在这个温度下所进行的排烟余热回收利用容易产生热力资源浪费，因此，如果将烟气的排放温度进行低温控制，把这个温度限制在零度以下，可以更加有效的对释放出来的能量进行利用，减少能源的损耗。在对燃气锅炉余热进行回收的过程之中，有很多会对余热的回收质量造成影响的因素。

3.3烟气净化问题

如果余热回收设备之中出现严重的腐蚀现象，不仅会对余热回收的效率造成影响，而且还有降低余热回收设备的使用寿命。所以，在完成了日常的余热回收工作之后应该由这也得工作人员对余热回收设备进行相关的防腐处理，在一般环境下，对于锅炉余热回收设备的防腐处理方法注要有两种，一种是对设备的外壳进行定期的检查和更换。一般情况下，燃气排暖炉的温度在55℃左右，所以在工作的时候要对影响先治疗露点温度的关键作用因素———烟气里的水蒸气的体积分数，也就是说需要对空气的系数进行严格的把控，使烟气的温度被控制在露点温度以下。

结语

综上所述，利用烟气余热回收技术，可以在原来的基础上对锅炉的热效率进行再度提升提升率可以达到17%，能够大大的减少天然气等燃料的使用量，为环境保护贡献一份力。对于燃气锅炉烟气余热回收技术的深入研究能够更好的节约锅炉使用过程中的成本投入，无论是对企业的经济效益还是环境的友好发展都具有重要的意义，因此我们要在对锅炉烟气余热的回收工程之中及时发现现存的回收问题，并且做出相应的反馈与研讨，采取有效的措施。

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