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        • 名称: 低温省煤器

        排烟热损失是电站锅炉各项热损失中最大的一项,一般在5%~8%,占锅炉总热损失的80%或更高。影响排烟热损失的主要因素是锅炉排烟温度,一般情况下,排烟温度每升高10℃,排烟热损失增加0.6%~1.0%。

                 我国现役火电机组中锅炉排烟温度一般在125~150℃左右,实际排烟温度高于设计值是普遍存在的现象。

                 我公司与山东大学、清华大学、东北电力大学等国内知名科研机构合作,研制出了高效节能的低温余热回收系统,在锅炉尾部烟道余热回收技术方面处于国内领先地位。

                “低温省煤器”,可以极大程度地降低烟气温度,使烟气温度再降低40~50℃或更多。“低温省煤器”所吸收的能量可以用来加热凝结水,或通过暖风器加热空气提高助燃空气温度。  电站锅炉采用“低温省煤器”,可节煤1~4g/kWh,机组效率提高0.2~1.2%。 “低温省煤器”在充分回收利用排烟余热的同时,又使烟温达到最佳脱硫效率状态,大大减少脱硫塔为降低烟温而进行的喷水冷却水耗。  正常情况下,电厂1~3年即可收回增加“低温省煤器”及其系统设备的投资,经济效益非常巨大。

        经济性分析

        烟气余热回收的经济性是一个敏感话题,如何在最短的时间内回收投资,取得最大的经济效益,是用户最关心的问题。这一问题需要根据烟气的可利用温差、回收热的用途具体问题具体分析:

        1.应用于电站锅炉尾部烟道的烟气余热回收系统

        烟气余热回收系统回收的热能温度低,品质不高,通常只有100℃左右。这部分回收的热能是不能用当量换算的方法进行计算的,而是应该通过等价换算的方法或热平衡计算来确定回收热能的有效利用价值(热力学第二定律)。

        以加热电厂凝结水为例:国内某200MW机组,排烟温度169℃,在加装烟气换热器后,排烟温度降低到120℃,回收功率13557KW(三种工况相同)。在重新进行热平衡计算后,汽轮机发电热耗如下:

        工况

        抽取凝结水温度℃

        凝结水在烟气换热器出口温度℃

        汽轮机热耗kj/kw.h

        相对原工况差值kj/kw.h

        发电煤耗差值g/kw.h

        无烟气换热器(原工况)

        ——

        ——

        8436.42

        0

        0

        方案一

        35.5

        66.61

        8398.17

        38.25

        1.31

        方案二

        35.5

        85

        8381.74

        54.68

        1.87

        方案三

        70.66

        122.34

        8349.6

        86.82

        2.97

                                                                                                                                                         

         

         

         

             

         

        从上表可以看出,把凝结水的温度加热的越高,汽机的热耗越低,整个机组的经济性越好。用于供热的烟气余热回收,其经济性会更好,这是因为电厂用于供热的抽汽品质较高(通常在250℃、0.4MPa左右)。一般情况下,电厂在加装烟气余热回收系统,考虑了系统耗能后,可降低煤耗1g/kwh到3g/kwh,设备投资的回收周期在1到3年。

        2.应用于其它工业锅炉中的烟气余热回收装置

        通常情况下,经济性要优于在电厂中的应用。这是因为在其它工业锅炉系统中,可利用的蒸汽资源比较有限。对于蒸汽不够用的用户,回收的热量可认为是100%可利用资源,其经济性最为客观。

         (1)烟气余热换热器的优点

        ◆提高循环效率,降低煤耗;

        ◆改善除尘效率(除尘器前安装时);

        ◆减少脱硫塔蒸发量,节约用水。

         (2)在锅炉尾部烟道安装烟气余热换热器所带来的问题及解决方案

        ◆低温腐蚀解决方法

        ☆设计时选择合理的金属壁温,并运用金属表面温度控制技术实时控制

        ☆选择耐腐蚀材料

              ND钢(09CrCuSb)-目前国内外最理想的“耐硫酸低温露点腐蚀”用钢材。

        ND钢腐蚀率比较,mg/cm2.h(70摄氏度50%H2SO4溶液中浸泡24小时):            

        钢种

        ND                         

        CRIR(日本)

        1Cr18Ni9

        Corten 

        20G

        腐蚀速率

        7.30

        13.40

        21.70 

        63.00

        103.50

        ☆采用低氧燃烧

        ☆可接受的有限腐蚀速率:腐蚀速度≤0.2毫米/年

        ◆磨损解决方法

        ◆影响磨损的主要因素:

           a.飞灰颗粒特性与浓度:SiO2含量高,磨损加重

           b.管束排列方式与冲刷方式:顺列:第一排;        错列:第二排

           c.最大磨损位置:第一排45°- 60°(迎风面两侧圆心角)错列第二排:30°-45°

           d.气流运到方向:重力影响

           e.管壁材料与壁温:管壁温度升高氧化膜硬度增大

        ☆选择合理的烟气流速:不低于6m/s

        ☆采用防磨装置

        1.防磨瓦   2. 防磨护帘

        ☆扩展受热面综合利用技术

        H型翅片管,选择合理的肋片高度和肋片节距,则烟气流过型翅片管时会在粘性力的作用下在肋片表面形成附面层,出现较小的涡旋区,大颗粒飞灰不能接触到基管表面此外在肋片的作用下,烟气横向冲刷规律不象光管集中在冲击45°范围,而是沿管子表面相对均匀分布,减少了管子外表面的局部磨损。

        ◆积灰的解决方法:

        ☆选择合理的烟气流速(不低于6m/s)

        ☆采用吹灰装置

        ☆换热面采用合理的布置:错列布置、适当的节距——增强气流扰动

        ☆一举多得的换热元件—H型翅片管

        ◆烟气阻力的解决方法:

        ☆引风机的余量

        ☆合理布置管排,降低阻力到可接受范围

        ☆布置在引风机之前

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