鍋爐煙氣余熱深度利用及減排技術的研究

1、煙氣余度利用技術通過對某大型燃煤電廠鍋爐進行節(jié)能改造增鍋爐煙氣余熱深度利用及減排系統(tǒng)新增鍋爐煙氣余熱深度利用及減排系統(tǒng)在實際生產(chǎn)過程中停運和投入兩種狀態(tài)試驗和研究比投入前和投入后各工況參數(shù)們發(fā)現(xiàn)如果是在600MW 負荷的工況下，供電標準煤耗減少了 4.9g/ ）煙塵排放的濃度也降低了 ，除此之外，脫硫的工藝水水耗也比之前減少了33.5t/h ，熱耗率減少了 68.4kJ/ （kWh，廠用電率減少了 節(jié)能效果顯著是新增鍋爐煙氣余熱深度利用及減排系統(tǒng)在運行過程中呈現(xiàn)出靈活 調節(jié)，運行環(huán)境安全可靠的狀態(tài).。關鍵詞：余熱深度利用 節(jié)能改造 減排 鍋爐1 我國火電節(jié)能減排現(xiàn)狀眾所周知來的霧霾天氣越發(fā)頻繁

2、廠作為燃煤的主要工廠，是這些污染物形成的原因之 .。國環(huán)保標準越來越高，國家相應出臺了一系列政策來改變這一現(xiàn)狀，一系列的政策將直接或間接的影響火電廠的利益 .政策規(guī)定有些地區(qū)的火電廠的煙塵排放量要比 20mg/Nm3 低.。其中，東部地區(qū)新建設的一些火電廠大氣污染物排放的濃度最基本的是達到排放限值 .。一方面，我國要求新建燃煤發(fā)電機組的平均供電標準煤耗不能超過 300g/1. 2020 年時改造后低于 （kWh 以上機組要低于 300g/（kWh）.要想實現(xiàn)降低供電標準煤耗和大氣污染物的超低排放依靠國家政策的硬性要求，還要依靠火電廠運行自身的經(jīng)濟性和效益 .當前，找到有效的節(jié)能減排方式成為了火

3、電企業(yè)的共識 .。鍋爐熱損失中損失最大的一項就是排煙1熱損失的損失占鍋爐熱損失的 70% 至達到 爐實際的排煙溫度與鍋爐設計值偏離的原因有很多設計和運行的調整炭的種類等般大型火力發(fā)電廠的鍋爐排煙的溫度能達到 110 甚至達到 160 。如果把排煙的余熱加以深度利用，使排煙熱損失進一步降低，鍋爐的效率就會進一步提高. 2 煙氣余熱利用現(xiàn)狀當前，煙氣余熱主要用于預熱助燃空氣、加熱熱網(wǎng)水和加熱凝結水等用。最有前途和潛力的節(jié)能措施包括傳統(tǒng)低壓省煤器系統(tǒng)和余熱深度利用及減排系 統(tǒng).。傳統(tǒng)的低壓省煤器系統(tǒng)是把換熱器放在空預器和除塵器二者之間的煙道上，還有一種方式是放在脫硫吸收塔入口的煙道上機回熱系統(tǒng)的配合

4、下，加熱主凝結水時可以排擠汽輪機的低壓抽汽，這樣有助于提高整個機組效率.煙氣余熱深度利用及減排系統(tǒng)是一種全新的系統(tǒng)經(jīng)在某些火電廠成功的應用，節(jié)能效果也超過國家的標準要求 這個系統(tǒng)的特點是，它包括四個換熱設備：第一級、第二級低溫換熱器，高溫換熱器和空氣換熱器 . 。溫換熱器和第一級低溫換熱器依次布置于空預器和除塵器之間煙道內低溫換熱器布置于引風機出口和脫硫吸收塔之間煙道內熱器布置于送風機出口風道內 .高溫換熱器利用空預器后的煙氣熱量加熱凝結水，組成一個高效低壓的省煤器系 .空氣換熱器和第一、二級低溫換熱器可以形成閉式循環(huán)，第一級低溫換熱器能將煙氣溫度減至 95，根據(jù)相關研究，飛灰的比電阻隨溫度降

5、低而降低，除塵的效率隨之增高，粉塵排放濃度隨之降低 .第二級換熱器可以將脫硫塔的入口溫度降至 85左右，最大限度的降低脫硫工藝水耗和回收煙氣余熱 將空氣換熱器放置在送風機出口風道，同時把第一、二級低溫換熱器的低2品質的煙氣余熱進行回收的用途就是加熱冷二次風樣如果冷二次風溫度提高之后氣預熱器溫度發(fā)生變化有利于降低空氣預熱器的冷端低溫腐蝕情況，減少空氣預熱器的堵塞，提升煙氣品質，提高鍋爐的效率 . 煙氣余熱熱度利用及減排系統(tǒng)還有一個優(yōu)點就是各個模塊都能單獨的調節(jié)圍環(huán)境溫度等因素調節(jié)控制煙溫，確保在機組各負荷工況下投入該系統(tǒng)時安全、經(jīng)濟運 行.。深度利用煙氣余熱達到節(jié)煤節(jié)水，從而實現(xiàn)深度節(jié)能.。設計

6、換熱設備時要遵循以下幾點原則重的高塵區(qū)要安置高溫換熱器和第一級低溫換熱器模擬流場的狀況擇合適的煙氣流速置合理的防磨裝備;除塵器前的灰硫比一般在 126.4 左右，布置在該區(qū)域的余熱深度利用及減排設備腐蝕問題可不用考慮，這些設備采用專用的 H 型的翅片換熱器，設置加強自吹灰裝 .。局于引風機出口的第二級低溫換熱器要求必須把煙氣溫度降到酸露點之下著灰硫比降低著重考慮防腐用自主研發(fā)的第二級低溫換熱器的換熱翅片以減慢腐蝕速度的材質并控制設備冷端壁溫延緩腐 蝕.。要想達到系統(tǒng)性能最優(yōu)，還要考慮空氣預熱器的冷端的溫度.。3 實際案例傳統(tǒng)用的低壓省煤器系統(tǒng)在德國已經(jīng)開始應用，在 Schwarze Pumpe

7、 （黑泵）電廠 2*800MW 煤鍋爐的機組上使用可以提高供電效率 百分比.。在國內火電廠改造之后，可以將供電標準煤耗降低 2g/左.。位于太原的第二熱電廠的 300MW 機組，使用改進后的傳統(tǒng)低壓省煤器系統(tǒng)將煙溫降 低至 125 ，供電標準煤耗降低 ，效果顯著.。煙氣余熱深度利用及減排系統(tǒng)也已在 600MW 的火電機組上成功運行，配合超臨界參數(shù)變壓運行直流鍋爐和汽輪機機組的額定負荷下電標準煤耗3降低了 4.9g/ ），排煙的粉塵濃度降低了 7.8mg/Nm3節(jié)能和低排效 果更明顯.。4 煙氣余熱深度利用及減排系統(tǒng)試驗和研究為了驗證煙氣余熱深度利用及減排系統(tǒng)的真正性能照國家標準保證各個設備正常

8、運行的基礎上，對煙氣余熱深度利用及減排系統(tǒng)進行試驗 . 在驗證的期間要保證汽輪機和鍋爐以及其它的輔助設備都能正常安全的運行到穩(wěn)定不泄露 。保證軸封性能良好，真空系統(tǒng)的嚴密性達到標準要 .。熱力系統(tǒng)能夠按照設計的熱平衡圖規(guī)定的熱力循環(huán)方式穩(wěn)定、安全、高效運行 ; 汽設備運行正常，確保煤質良好、煤種穩(wěn)定 證煙氣余熱深度利用及減排系統(tǒng)不吹灰，這樣才能使得各項試驗參數(shù)能夠達到要求的數(shù)值，才能保持穩(wěn)定 .。時退出 AGC 置，降低電網(wǎng)對機組穩(wěn)定性干。根據(jù)某廠煙氣余熱深度利用及減排 系統(tǒng)投入和停運后，試驗數(shù)據(jù)對比分析如下：熱耗率的變化情 . 對汽輪機進行性能測試，收集整理數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，應用該系統(tǒng)熱耗率明顯減少

9、，在 600MW 負荷工況熱耗率減少 68.4kJ/ 480MW 負荷工況，熱耗率減少 64.8kJ/ ）;在 荷工況熱耗 率減少 97.4kJ/ 。廠用電率的變化情 .運用余熱深度利用及減排系統(tǒng)之后，增加的水泵耗電增加個風機因風煙道增加換熱設備工作阻力增大電增加必定會影響廠用電率，所以要對廠用電率進行研究分析 . 根據(jù)實際的用電測量，結果顯示廠用電率整體最終都減少了.。在 600MW 負荷工況下廠用電率減少 0.15%;在 480MW 荷工況下廠用電率減少 在 負荷工況下廠用電率 減少 0.07%.4標準煤耗的變化情 .在對鍋爐進行綜合試驗、測試發(fā)現(xiàn)，煙氣余熱深度利用及減排系統(tǒng)可以減低發(fā)電和

10、供電時的標準煤耗率 . 通過數(shù)據(jù)顯示，在600MW 荷工況供電煤耗減少 480MW 荷工況，試驗供電煤耗減少 2.74g/ （kWh）3，在 300MW 負荷工況，試驗供電煤耗減少 煙氣余熱深度利用及減排系統(tǒng)進行修正之后，煤耗率降低的程度更大了 . 在 600MW 負荷工況，供電標準煤耗減少 4.9g/（kWh 荷工況煤耗減少 kWh負荷工況，供電標準煤耗減少 （kWh。不難看出 負荷工 況下，供電標準煤耗率最低.。除塵效率的變化情況.使用煙氣余熱深度利用及減排系統(tǒng)之前負荷工況的除塵效率是 99.387%煙塵濃度達到 42.12mg/Nm3，用該系統(tǒng)之后除塵效率達到 99.502% ，粉塵濃度

11、減少到 34.32mg/Nm3.粉塵濃度降 低了 7.8mg/Nm3效果明.。脫硫工藝水量的變化情況.。投運該系統(tǒng)之后，在 600MW 負荷工況下可節(jié) 33.5t/h 的工況下可節(jié) 51.20t/h 況下節(jié) 18.15t/h. 5 煙氣余熱深度利用及減排系統(tǒng)的經(jīng)濟、社會效益某廠煙氣余熱深度利用及減排系統(tǒng)技術改造投入運行后磨防腐可控廠的機組年發(fā)電按照 5400h 計算的話，每年就能節(jié)省標煤 1.5 萬 t 左右，那么二氧化碳的排放量將大大減少，除塵效果好、效率高，與此同時，煙囪的粉塵排放濃度可以降低大約 18mg/Nm3.。系統(tǒng)如果應用在 300MW 及以上各種類型火電機組上分析電廠鍋爐出口的排煙溫度煤質量的基礎上資成本可以達 3000 萬元 5000 萬元以幫助電廠在 3 年左右回收成本.。56 結語一方面氣余熱深度利用及減排系統(tǒng)能幫助火電廠實現(xiàn)真正意義上的節(jié)能降耗，為電廠生產(chǎn)經(jīng)營提質增效 通過深度利用煙氣余熱，降低鍋爐熱損失，提高鍋爐熱效 . 鍋爐煙氣余熱深度利用及減排系統(tǒng)具有它自身獨特的優(yōu)點不使用汽輪機高品位的抽汽是排擠汽輪機高品位的抽汽少汽輪機熱耗，提高汽輪機熱效率，降低廠用電率，降低脫