利用火电厂锅炉排烟废热的新方法

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1、万方数据第4l卷第2期2010年3月锅炉技术BOII。ERTECHNOLoGYV01．41，No．2Mar．，2010文章编号：CN31—1508(2010)03—0057—04利用火电厂锅炉排烟废热的新方法张炳文，周振起(东北电力大学能源与机械工程学院，吉林吉林132012)关键词：火电厂；锅炉；排烟废热；低温省煤器摘要：耐酸不锈钢制造的新型低温省煤器，配有强制性机械清灰装置，能够长期工作在露点以下烟气环境中，抗腐蚀，不堵灰，可以将发电厂锅炉排烟温度从135℃～150℃降低到74℃～84℃，提高发电厂热效率2．5

2、％～3．O％，2年之内收回节能改造投资。根据现有引风机富余全压设计新型低温省煤器阻力，可以不改造引风机。中图分类号：TK229．6文献标识码：B0前言燃煤火电厂是我国电力生产的主要企业，全国用电量中有78％电量来自燃煤火电厂。我国能源消耗以煤炭为主，每年要开采近20亿t标准煤的一次能源，折合人民币大约1万亿元的工业产值，其中将近一半被火电厂锅炉烧掉了。为了防止锅炉尾部受热面发生酸腐蚀，保证锅炉连续安全运行，并且考虑到锅炉需要低负荷运行、煤种变化和烟气冲刷死角等因素，锅炉设计排烟温度远高于硫酸蒸汽的露点温度。我国动力

3、用煤产生的烟气露点温度在90℃～110℃的范围。所以，火电厂锅炉设计排烟温度在130℃～150℃范围。如此便有一部分煤炭燃烧产生的热量没能被利用，随着烟气被废弃到大气环境中，称之为废热。锅炉排烟废热相当于煤炭带入锅炉热量的8％～12％，是当前火电厂锅炉热损失中的最大项。对比起来看，发电热力系统有大量的冷水需要加热升温。例如，电厂补充水(5℃"--'25℃)、凝结水(32℃～42℃)、采暖热电厂回水(35℃～55℃)、采暖热电厂补充水(5℃～8℃)、生产生活热水的自来水(5℃～20℃)。由于发电厂耗能巨大，如果利用系

4、统中的这些冷水吸收锅炉排烟热量，就可以显著起到节约能源、减少排放和提高效益的效果。为此，本文提出了利用锅炉排烟废热的新方法，介绍了新型低温省煤器的特殊结构设计和使用方法，计算了使用新型低温省煤器的节能效果，并且给出了根据当前物价计算的相关技术经济评价数据，与发电厂科技工作者共同探讨。1新型低温省煤器要想吸收利用锅炉排烟废热，就须要突破烟气露点的限制，利用热力系统中的冷水，通过这里介绍的新型低温省煤器，进一步降低锅炉排烟温度。因此，这种低温省煤器必须长期工作在恶劣的环境中会产生：(1)烟气中含有硫酸液体，腐蚀严重；(

5、2)烟气中的飞灰与硫酸液体混合在一起，以比干灰高得多的黏附力粘附在受热面上，使得目前常规清灰装置(蒸汽或压缩空气吹灰器、钢珠清灰装置、机械振打或声振荡清灰器)不能将其有效地清除，接下来受热面将被积灰堵塞，锅炉会被迫停运。总之，新型低温省煤器的技术设计必须解决2个问题，一是防止酸腐蚀问题，二是清除潮湿积灰问题。采用耐酸不锈钢(1Crl8Ni9Ti)制造新型低温省煤器接触烟气的部件，便可以解决酸腐蚀问题。虽然耐酸不锈钢价格昂贵，但是经济上还是合算的，因为煤炭价格在4～5年间上涨了几倍，并且没有回落的迹象。为解决清除潮湿

6、积灰问题，可以采用配有清灰装置的新型低温省煤器，如图1～4所示。新型低温省煤器的特殊结构设计是清除潮湿积灰的关键技术。该新型低温省煤器主要由受热面收稿日期：2008一09—19作者简介：张炳文(1953一)，男，硕士，教授，主要从事发电厂和热电厂的节能和教学工作。万方数据58锅炉技术第41卷蛇形管、箱体、刮板式(或钢刷式)清灰装置、进水联箱和出水联箱组成。清灰装置由2块清灰板(或钢刷板)、伺服电动机、螺丝杠和螺母、自动控制器组成。2块清灰板上均钻了许多孔，其直径略大于受热面管子的外径，其数量和节距与受热面管子相同。

7、先使受热面管子穿过这些孔之后，再焊接成蛇形管。2块清灰板还要再用其他钢板牢焊成固定的四边形，以保证总垂直于受热面管子(图2)。为便于清灰板行走运动，受热面蛇形管靠特制的钩子(图3)挂在箱体两端的箱板上(图4)，中间不再设置支点。2块清灰板的中部都装有螺母，与螺丝杠套装起来。螺丝杠的一端穿过箱板，通过皮带轮与伺服电动机相连。伺服电动机定时或连续转动，通过皮带、皮带轮、螺丝杠和螺母带动清灰板，沿着受热面管子滑动，形成对沉积灰“刮”的动作，迫使沉积灰改变静止状态成为活动灰。与此同时，烟气以4～6m／s的速度吹走了活动状态

8、的灰。关于清灰原理，常规清灰装置(蒸汽或压缩空气吹灰器、钢珠清灰装置、机械振打或声振荡清灰器)也是“迫使沉积灰改变静止状态成为活动灰，然后被烟气吹走了”。不同的是，这里“刮”的动作更具有强迫性，适合于潮湿积灰的情况。上述是新型低温省煤器的简单工作原理，对于实际的结构应该将螺丝杠和螺母装在箱体外边，1套螺丝螺母改为2套(箱体两边各1套)或4套(箱体两边各2套)