鍋爐排煙熱損失是鍋爐各項(xiàng)熱損失中最大的一項(xiàng)，排煙溫度每上升20 ℃,，鍋爐就要損失約1%的熱效率,。在鍋爐空預(yù)器后的煙道上安裝煙氣換熱器有效降低鍋爐的排煙熱損失是此系統(tǒng)方案提出的主要目的。

　　1 加裝煙氣余熱回收裝置的工程設(shè)想

　　本文以新疆準(zhǔn)東地區(qū)2×350 MW機(jī)組工程為例,，采用的煙氣余熱回收裝置是一套煙氣—水管式換熱器,，用鍋爐尾部排煙熱量加熱汽水,，相關(guān)系統(tǒng)設(shè)想如下,。

　　1.1 工程煙氣系統(tǒng)方案的確定

　　考慮到運(yùn)行安全性及運(yùn)行成本等方面的因素,，同時(shí)結(jié)合工程特點(diǎn)決定煙氣系統(tǒng)采用低塵區(qū)引風(fēng)機(jī)后布置方式,。

　　1.2 煙氣余熱回收吸熱介質(zhì)確定

　　針對(duì)350 MW等級(jí)機(jī)組，建議用煙氣余熱加熱凝結(jié)水系統(tǒng)，以提高凝結(jié)水進(jìn)入系統(tǒng)的初溫。主要熱力系統(tǒng)運(yùn)行說明如下：

　　機(jī)組正常開啟過程中,，煙氣余熱換熱器出入口閥門開啟,，換熱器水側(cè)是封閉循環(huán)系統(tǒng),，煙氣余熱換熱器水側(cè)的凝結(jié)水在換熱器處吸收煙氣余熱，加熱到一定溫度進(jìn)入汽輪機(jī)側(cè)凝結(jié)水系統(tǒng)繼續(xù)加熱,。水系統(tǒng)中增加1臺(tái)膨脹水箱,，用于平衡水循環(huán)和穩(wěn)壓，補(bǔ)水來自化學(xué)水處理室,。

　　1.3 工藝系統(tǒng)參數(shù)選擇

　　采用有限腐蝕的煙氣余熱換熱器系統(tǒng),，換熱器壁面溫度最低點(diǎn)基本等同于換熱器水側(cè)進(jìn)口溫度。當(dāng)水側(cè)溫度高于煙氣中水蒸氣飽和溫度15 ℃左右時(shí),，金屬壁溫在這個(gè)區(qū)間的腐蝕速度在0.1 mm/a～0.25 mm/a左右,。按照這個(gè)腐蝕速度，煙氣換熱器的腐蝕安全性是可以得到保證的,。

　　引風(fēng)機(jī)出口煙氣溫度：136 ℃;

　　引風(fēng)機(jī)出口煙氣量(1臺(tái)爐)：2 253 420 m3/h,。

　　a) 煙氣可利用的余熱計(jì)算。(a)理論煙氣焓降=(1.007 5×1.827 2+4.309 2×1.296 5+0.645 5×1.508 4)×136-(1.007 5×1.808 1+4.318×1.295 7+0.645 5×1.504 5)×111=210 kJ/kg;(b)理論空氣焓降=5.389×1.326×136-5.389×1.324×111=180 kJ/kg;(c)飛灰焓降=3.28/100×0.9×0.803 5×136-3.28/100×0.9×0.747 7×111=0.776 kJ/kg;(d)實(shí)際煙氣焓降=211+(1.38-1)×180+0.776=280 kJ/kg;(e)實(shí)際可利用的煙氣余熱(以煙氣回?zé)崞鞯挠酂崂糜行禂?shù)為0.8計(jì))=210×103×280×0.8=47 264 MJ/h;

　　b) 煙氣余熱可加熱生水量,。煙氣回?zé)峒訜崞鬟M(jìn)口凝結(jié)水由7號(hào)低壓加熱器入口接出,，然后由7號(hào)加熱器出口接入。出水溫度為80 ℃,，焓值分別為336 kJ/kg,，回水溫度為103 ℃、焓值為432 kJ/kg,?？杉訜岬纳?47 264/(432-336)=490 t/h。

　　2 加裝煙氣換熱器的運(yùn)行

　　2.1 換熱器傳熱管金屬壁溫的運(yùn)行控制

　　在機(jī)組滿負(fù)荷工況,，排煙溫度較高,，翅片傳熱管金屬管壁溫度設(shè)計(jì)取值為92.5 ℃;在機(jī)組部分負(fù)荷運(yùn)行工況，排煙溫度較低,，可采用煙氣熱量回收裝置傳熱管壁溫自動(dòng)控制系統(tǒng),，啟動(dòng)換熱器給水再循環(huán),，保證運(yùn)行中翅片傳熱管金屬管壁溫度不低于92.5 ℃。

　　2.2 換熱器傳熱管堵灰情況分析及清灰措施

　　為防止換熱器積灰,，常規(guī)的設(shè)計(jì)應(yīng)從下述2個(gè)方面予以足夠重視：

　　a) 保證煙道截面大小,，保證煙氣流通，優(yōu)化吹灰器數(shù)量及布置方式,，保證吹灰效果;

　　b) 采用合理煙氣流速,，一般保證流速不低于12 m/s，這樣煙氣中的積灰不會(huì)留存在煙道內(nèi),，而是跟隨煙氣流動(dòng),。

　　3 加裝煙氣余熱回收裝置對(duì)機(jī)組的不利影響

　　a) 加裝煙氣余熱回收裝置將增加煙道的通風(fēng)阻力，消耗廠用電量,。系統(tǒng)在加裝了煙氣余熱回收裝置后將使吸風(fēng)機(jī)后的煙道阻力增加約800 Pa,，為抵消這部分增加的煙道阻力，就必須加大引風(fēng)機(jī)的電機(jī)功率,，運(yùn)行時(shí)除了需要多消耗一部分電能之外,，可能也會(huì)隨之增加一定的設(shè)備投資;

　　b) 加裝煙氣余熱回收裝置將增加設(shè)備的檢修維護(hù)量及機(jī)組事故率。煙氣余熱回收裝置比較容易出現(xiàn)的問題是煙氣磨損和尾部低溫腐蝕,。

　　4 設(shè)置煙氣余熱回收裝置的收益分析

　　以下計(jì)算以標(biāo)煤價(jià)130元/t,、成本電價(jià)0.14元/(kW·h)、年運(yùn)行7 500 h計(jì)列,。

　　4.1 正效益

　　a) 煙氣余熱利用增加的效益為：

　　節(jié)省標(biāo)煤=33 606/29 308×7 500=8 600 t/a;

　　全年節(jié)約標(biāo)煤價(jià)=8 600×130=112×104元;

　　b) 煙氣余熱利用系統(tǒng)降低排煙溫度,，同時(shí)與脫硫系統(tǒng)相結(jié)合，可節(jié)省大量不必要的噴水,。全年節(jié)約水費(fèi)=20×7 500×4=60×104元/a,。式中排煙溫度降低25 ℃時(shí)系統(tǒng)節(jié)約噴水20 t/h，噴水水費(fèi)以4元/t計(jì)列,。

　　4.2 負(fù)效益

　　a) 煙氣余熱利用系統(tǒng)及其附屬設(shè)備,、管道、閥門等投資費(fèi)用,。深度節(jié)能裝置本體總造價(jià)400×104元,，增加的供回水管道及安裝費(fèi)用61×104元,，即總投資增加了461×104元;

　　b) 經(jīng)過熱平衡計(jì)算得出結(jié)論如下：由于尾部煙氣的熱量加熱了部分凝結(jié)水,，減少了抽汽量，汽輪機(jī)本身的熱耗減少約52 kJ/(kW·h),，折算到標(biāo)煤耗為1.85 g/(kW·h),，則：
　　增加標(biāo)煤=1.85×350×7 500/1 000=4 856 t/a;

　　全年減少標(biāo)煤價(jià)=4 856×130=63×104元;

　　c) 電耗增加。加裝煙氣余熱系統(tǒng)增加了引風(fēng)機(jī)電耗,。

　　煙氣余熱利用系統(tǒng)整體煙氣流阻凈增加約500 Pa,，此部分阻力對(duì)風(fēng)機(jī)的影響如下：風(fēng)機(jī)電耗增加250 kW;增加電費(fèi)=250×7 500×0.14=26.25×104元;

　　d) 運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,。每8 a需200×104元更換冷段受熱面，加上每年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,，折合至每年約需25×104元運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,。

　　4.3 煙氣余熱利用系統(tǒng)投資收益

　　由上述計(jì)算可見，煙氣余熱系統(tǒng)總投資增加了501×104元,，產(chǎn)生正效益57.75×104元/a(節(jié)煤效益49×104元/a,，節(jié)水效益60×104元/a，運(yùn)行成本節(jié)約51.25×104元/a,，還有501×104元的投資額當(dāng)年無法回收,。

　　5 結(jié)語

　　由上述論述和對(duì)比可知，設(shè)置煙氣換熱器可合理回收煙氣中的余熱,，2臺(tái)機(jī)組每年節(jié)水約30×104 t,、節(jié)標(biāo)煤1.72×104 t、可提高機(jī)組供熱能力67.2 GJ/h,。煙氣換熱器設(shè)備初投資7 a內(nèi)即可收回,，具有很大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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