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熱電廠煙氣余熱回收技術(shù)

2015-08-17 來源: 中國振動機械網(wǎng)
  一、技術(shù)名稱:熱電廠煙氣余熱回收   二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍:電力行業(yè)燃煤火電機組   三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀   目前,火力發(fā)電廠集中表現(xiàn)在實際運行中經(jīng)..

  一、技術(shù)名稱:熱電廠煙氣余熱回收

  二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍:電力行業(yè)燃煤火電機組

  三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀

  目前,火力發(fā)電廠集中表現(xiàn)在實際運行中經(jīng)濟性偏離設(shè)計狀態(tài)較高,存在很大的節(jié)能潛力。通過對不同類機組進(jìn)行診斷分析、研究,發(fā)現(xiàn)火力發(fā)電廠普遍存在本體效率較低、熱力系統(tǒng)冗余與泄漏、運行參數(shù)不合理等問題,可利用系列節(jié)能技術(shù)進(jìn)行解決,從而提高汽輪機組性能。汽輪機組熱力系統(tǒng)的狀態(tài)是影響機組能耗和運行安全經(jīng)濟性的重要影響因素,目前很多機組存在熱力系統(tǒng)運行損失大、維護(hù)成本高、檢修后性能下降快等問題。目前該技術(shù)可實現(xiàn)節(jié)能量64萬tce/a,CO2減排約169萬t/a。

  四、技術(shù)內(nèi)容

  1.技術(shù)原理

  基于火電廠煙氣綜合優(yōu)化系統(tǒng)余熱深度回收,是在電站鍋爐空氣預(yù)熱器與電除塵器之間的尾部煙道加裝煙氣冷卻器,將煙氣溫度降低到90℃左右,回收的煙氣熱量可以將凝結(jié)水從70℃加熱到110℃左右,從而排擠低壓加熱器抽汽,增加了汽輪機的做功。

  余熱回收裝置安裝在電除塵器之前,一方面可以將電除塵器入口煙氣溫度降低至酸露點以下,SO3與H2O結(jié)合形成H2SO4蒸汽,凝結(jié)在飛灰表面,使得飛灰比電阻降低至1010(Ω˙cm)以下,進(jìn)入最適合電除塵工作的范圍內(nèi),大大提高了靜電除塵器效率,同時也大大提高了SO3的脫除率。另一方面,煙氣在進(jìn)入除塵器前溫度降低,流速也相應(yīng)減小,在電除塵器內(nèi)的停留時間就會增加,使得電除塵裝置可更有效地對煙塵進(jìn)行捕獲,從而達(dá)到更高的除塵效率。因此本技術(shù)可以降低除塵器的改造費用。

  傳統(tǒng)尾部煙道中,SO3只有在通過脫硫塔時才能被脫除,且脫除率僅有20%-30%,剩余的SO3隨著脫硫塔出口的飽和煙氣進(jìn)入煙囪,對脫硫塔后的煙道及煙囪產(chǎn)生極大的腐蝕。而本技術(shù)可以將SO3的脫除率提高至90%左右,大大減緩了煙氣對后續(xù)設(shè)備的腐蝕。
脫硫塔入口煙溫可降低到90℃左右,使煙溫達(dá)到最佳脫硫效率狀態(tài),大大減少脫硫塔的冷卻水耗。

  該系統(tǒng)在回收煙氣余熱的同時,不影響現(xiàn)有熱力系統(tǒng)的長周期安全運行,不僅降低了排煙溫度,提高了機組效率,而且提高了電除塵器效率,節(jié)約了脫硫塔的耗水量。

  2.關(guān)鍵技術(shù)

  (1)煙氣冷卻器的設(shè)計;

  (2)煙氣冷卻器低溫腐蝕研究;

  (3)煙氣冷卻器的防積灰、防磨損設(shè)計;

  (4)熱力系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計和控制。

  3.工藝流程

  工藝流程見圖1,空預(yù)器出口的煙氣經(jīng)過煙氣冷卻器后溫度降至90℃左右,煙氣溫度降低至酸露點以下,SO3與H2O結(jié)合形成H2SO4蒸汽,凝結(jié)在飛灰表面,飛灰比電阻降低,且由于煙溫降低,進(jìn)入除塵器的煙氣量減小,大大提高了除塵器的效率,同時也大大提高了SO3的脫除率。經(jīng)過除塵的低溫?zé)煔膺M(jìn)入引風(fēng)機后,可以節(jié)省引風(fēng)機的功耗,繼而進(jìn)入脫硫塔后可以降低脫硫塔的水耗,最后進(jìn)入煙囪時也可以降低對煙囪的腐蝕。

   在凝結(jié)水方面,從N級低壓加熱器入口抽取一部分凝結(jié)水,進(jìn)入煙氣冷卻器后被加熱,返回至N+1級(按實際情況而定)低壓加熱器出口,從而節(jié)省低壓加熱器的抽汽,增加汽輪機的做功,節(jié)省煤耗。

  

  圖1 熱電廠煙氣余熱回收工藝流程圖
 

  五、主要技術(shù)指標(biāo)

  采用該煙氣深度冷卻節(jié)能減排技術(shù)后,發(fā)電煤耗可以降低2-3g/kWh。與傳統(tǒng)低溫省煤器技術(shù)相比,由于深度冷卻效果使節(jié)能量提高30%以上,粉塵排放降低50%以上。

  六、典型應(yīng)用案例

  案例應(yīng)用單位:某發(fā)電有限責(zé)任公司

  建設(shè)規(guī)模:一期4×300 MW,二期2×600MW。主要技改內(nèi)容:以3#機組為例,在空氣預(yù)熱器與電除塵器之間的煙道內(nèi)增加煙氣冷卻器,給水從8#低加入口與7#低加出口混合至70℃后引入煙氣冷卻器,加熱后回到6#低壓加熱器入口,煙氣冷卻器串聯(lián)入原回?zé)嵯到y(tǒng),使排煙溫度從150℃降低到95℃,低壓給水從70℃加熱到104.6℃,主要設(shè)備包括煙氣冷卻器、控制系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)、閥門和管道,建設(shè)期45天。節(jié)能技改投資額965萬元。年節(jié)能量:3900tce,年節(jié)約費用234萬元/年,投資回收期4.12年。

  七、推廣前景及節(jié)能減排潛力

  截止到2013年12月,我國火電裝機容量為7.9億kW。據(jù)此推測,預(yù)計未來5年,總投入72億元,有50%的火電廠進(jìn)行煙氣綜合優(yōu)化系統(tǒng)余熱深度回收技術(shù)改造,年運行時數(shù)平均按照5000小時計算,每年節(jié)能320萬tce,減碳量845萬tCO2/a,節(jié)能減碳潛力巨大。
 


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熱電廠 電除塵器 煙氣余熱回收

責(zé)任編輯:曉麗
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