锅炉尾部烟气余热深度利用浅谈

《锅炉尾部烟气余热深度利用浅谈》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、锅炉尾部烟气余热深度利用浅谈摘要：为深入分析燃煤锅炉尾部受热面低温腐蚀的机理，找到尾部余热深度利用的可行之法，本文从低温腐蚀原理、硫酸露点及其凝结形成机理出发，根据我国实际情况，分析比较了国内外使用的预防低温腐蚀、降低排烟温度、高效回收排烟余热的技术、设备及方法的优缺点，结合有效腐蚀理论，指出锅炉尾部烟气余热深度利用的研究方向。关键词：深度余热利用；低温腐蚀；露点；有效腐蚀循环热效率和锅炉效率是影响燃煤电厂经济性高低的最重要因素，而冷源损失直接影响锅炉的循环热效率，锅炉排烟损失则是锅炉热损失中最大的一项，约占锅炉热损失的70%〜80%。

2、锅炉的排烟温度高，造成火力发电厂的煤耗量增加。因此，降低锅炉的排烟温度，可以大幅度降低煤耗，节省能源。排烟温度的高低直接影响锅炉热效率，排烟温度每降低10〜15°C发电煤耗就可降低1克［1］。电站锅炉大多在尾部烟道安装省煤器、空气预热器、余热回收等设备以回收排烟热量，降低排烟温度。但是由于一些电厂的机组设备陈旧，燃煤煤种经常变化，煤质与原设计煤质相差巨大，导致排烟温度远高于设计值。另外，由于燃煤含硫量较高，导致烟气酸露点提高而限制了尾部设备的运行，使排烟温度无法降到设计值。因此，深入分析烟气低温腐蚀的机理及烟气露点影响是解决锅炉尾部烟气

3、深度余热回收的重要条件。1国外低温腐蚀解决方案国外很早就开始研究烟气的低温腐蚀问题，其燃煤在80年代就已经全部通过洗选，保证了入炉煤的较低含硫量，使其各种设备均具较低酸露点下的工作条件，并在尾部温度较低处采用低硫合金钢，抗硫酸露点腐蚀钢等材料。对于脱硫后烟温较低问题，欧美多采用在原烟齒内衬以玻璃鳞片树脂胶泥等防腐材料，在气象条件不利时，对脱硫后烟气采用在烟囱底部加装燃用清洁燃料器的做法提高烟气的扩散能力，解决“烟囱雨”问题。另外还有一些电厂采用烟塔合一的方法，将脱硫后的烟气送入循环水冷却塔中，与冷却空气和水蒸气一同排放，此法既可省去烟囱

4、建造费用又可提高烟气污染物的扩散能力。而在日本燃煤电厂多采用管式气-气换热器即管式GGH系统，从电除尘前吸收烟气热量回热给脱硫后的低温烟气，一方面使烟气温度升高避免腐蚀烟囱，有利于污染物扩散，减低烟气进入电除尘气温度，提高除尘效率，并能减少烟气硫含量和烟气量，使风机效率，脱硫效率都有所提高。另一方面，可以使SO3与水蒸汽凝结成雾状并附着在飞灰颗粒上，随飞灰排除，是一种有效的方案，但需要在新建或扩建项目为烟气换热系统预留空间。且此处烟气含尘高、风速较小，结露的酸液易附着在管壁上污染受热面。2国内余热回收技术我国由于燃煤煤种复杂、煤质含硫量

5、较高、入炉前脱硫应用不多，导致尾部烟气中S03含量较高，烟气的露点温度远高于国外的平均水平，由此也限制了排烟温度的降低；另一方面国内很多机组较为老旧尤其是一些小机组，经过多次的技改以后使锅炉整体的工作状态大大偏离了设计工况。使回收尾部烟气余热的省煤器、空气预热器等也由于材料材质、传热性能等的限制并没有起到应有的效应，从而导致最后的排烟温度过高，有些燃油锅炉的排烟温度甚至迗到180°C。为了改变这种情况国内一般采取以下措施：2.1调整燃烧和制粉系统通过调整锅炉燃烧、制粉系统改造等方法使热量的吸收在锅炉受热面中分配均衡，从而降低排烟温度。该

6、种方法不须进行设备改造，操作简单、经济成本低廉。但研究和实践表明，通过燃烧调整改变排烟温度的范围有限，而且受燃料品种的影响较大，使用这种方法降低排烟温度并不可靠。2.2改造空气预热器空气预热器是锅炉最后一级换热器，加大其换热面积可以直接降低排烟温度，故在原冷空气入口处加装前置式空预器是有效降低排烟温度、回收尾部余热的措施之一。前置式热管空气预热器加装在原有空气预热器之后，冷空气经热管空气预热器加热后再进入原有空气预热器，从而有效减轻了原有空气预热器的低温腐蚀。锅炉烟气余热用于加热冷空气，将使锅炉受热面的换热分布重新分配，并使多处的烟气温

7、度都有所改变。因此，不能将其当作独立的换热器来设计，而要将其作为锅炉尾部烟道的换热器之一整体考虑。换热器回收的热量全部带入炉内，使锅炉受热面的传热分布改变，这对锅炉运行是很不利的。尤其是小型锅炉会出现运行技术性能指标逐步变差的现象。2.3通过喷雾增湿在电除尘处降低排烟温度静电除尘器是尾部收集烟尘的主要手段之一，其效率取决于烟气流速、含硫量、含尘量及灰尘粒径等多种因素影响，过高的烟气温度会使除尘器的效率降低。例如：烟气温度130°C时除尘效率99.35%而140°C时的效率仅为98.9%[2]。所以很多电站采用在除尘器前通过喷水减温使入口

8、烟温降低，提高除尘效率。但是此方法却无法回收烟气中的热量，无法提高锅炉效率，同时喷入的大量水雾不但会浪费大量的水资源，还会使积集灰尘的含水量增大造成集尘板的腐蚀。2.4在脱硫设备的改造现电站尾部脱硫系统大多