锅炉烟气余热利用系统的设计

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1、第34卷第7期华电技术Vo1．34No．72012年7月HuadianTechnologyJu1．2012锅炉烟气余热利用系统的设计孟凡强(中国华电工程(集团)有限公司，北京100035)摘要：火力发电厂合理利用烟气余热可提高机组效率和降低煤耗，是一项重要的节能措施。结合某电厂锅炉烟气余热利用工程实例，对系统的设计进行了论述，可为相关电厂实施锅炉烟气余热利用提供参考。关键词：烟气余热利用；节能；设计中图分类号：X701．7文献标志码：A文章编号：1674—1951(2012)07—0065—030引言计情况进行论述。2

2、依托项目介绍能源资源是人类社会生存和经济发展的重要基础条件之一，推进节能减排是确保经济又好又快地2．1项目概况发展、建设资源节约型和环境友好型社会的现实需本文依托项目为某电厂8机组的烟气余热利要。国家在“十一五”期间提出了节能减排的具体用改造工程，8机组装机容量为200MW，锅炉额定目标和要求并将其作为可持续发展的一项长远发展容量为670t／h，锅炉烟气设计流量为120万m’／h。战略和基本国策，指出了只有坚持节约发展、清洁发空气预热器设计出口排烟温度为169c【=，不仅造成展和安全发展，才能实现经济又好又快发展。锅炉

3、效率降低，而且影响了后续电～袋除尘器内布锅炉烟气余热的回收利用是节能的一项重要措袋的使用寿命。施，由于烟气余热占锅炉热量比重较大，因此，对该该改造工程为利用8锅炉空气预热器后(除尘部分资源进行合理有效利用，对于提高机组效率、减器前)的高温烟气余热加热来自汽轮机的凝结水，少煤耗有着积极的作用。以达到节能、余热利用之目的，同时，电一袋除尘器入口烟温的降低也有助于延长布袋寿命。1锅炉烟气的余热利用2．2主要设计参数根据锅炉燃用煤质、燃烧方式、炉型、机组容量锅炉额定蒸发量，670t／h；锅炉烟气流量，120及运行方式的不同，锅

4、炉排烟温度也有差异，燃用褐万m／h；换热器入口设计烟温，169℃(夏季)，140煤及高硫分燃料的锅炉，排烟温度一般在150oC以℃(冬季)；换热器出口设计烟温，130oC(夏季)，122上，个别老机组排烟温度甚至超过180oC，因此，锅cC(冬季)；增加烟气阻力，≤400Pa；凝结水人口设炉排烟余热是潜力巨大的可利用热力资源。计温度，66℃；凝结水出口设计温度，122℃；凝结水锅炉烟气余热利用方式有多种，可用作加热凝设计流量，174m／h(夏季)，56m／h(冬季)。结水、锅炉给水和热网水等，也可用作加热燃烧用空3系统

5、组成气、预热并干燥燃料等其他用途。加热方式有直接换热和间接换热2种，即利用3．1换热器系统烟气直接与需吸热介质接触，或以中间介质为热媒，该项目采用间接换热方式，换热器为管式换热由中间介质吸收烟气余热，再将热量释放给需吸热方式，以除盐水为热媒进行闭式循环，系统由换热器的介质。前者热效率高，缺点是换热管一旦泄露，会本体和汽包组成，两者之间通过上升管和下降管连直接污染凝结水，影响机组的安全、稳定运行，后者接，换热器内置于锅炉尾部烟道中，汽包安装于换热属于二次换热，效率较前者要低，优点是系统安全、器上部平台处。可靠，调节灵活。

6、除盐水在换热器中吸收烟气余热后，变为水汽本文结合某电厂已实施的烟气余热利用改造工通过上升管进入汽包，在汽包中与凝结水进行换热，降温后的除盐水经下降管流至换热器本体，依次循程，重点对利用烟气余热间接加热凝结水系统的设环。在设计条件下，烟气通过换热器后温度由169收稿日期：2011—11—28；修回日期：2012—0l一09℃(冬季140oC)降至130℃(冬季122℃)。·66·华电技术第34卷3．2凝结水系统式中：tld为烟气的酸露点，oC；O。为烟气的水蒸气露凝结水水源引自8机组1低压加热器出口，点，℃；为常数，当过

7、量空气系数=1．4～1．5时，连接至换热器系统的汽包，经过与汽包内的除盐水／3=129；Ot=1．2时，卢=121；S和A为收到基折算汽换热后，回水至4低压加热器，在设计工况下，凝(每1000kJ的折算值)硫分及灰分，g／MJ；Ot为飞灰结水进水温度为66c【=，加热后的温度为122oC，为占总灰分的份额。克服管路及换热器系统新增的阻力，该系统增设凝计算得出该项目烟气酸露点t=101oC。结水增压泵2台，一运一备。汽包供水管路上设置4．1．4排烟温度的选择有调节阀门，系统流程如图1所示。在一般设计中，最低金属受热面壁温

8、为计算所】低压加热器#4低压加热器得的酸露点往上加5—1O℃，排烟温度为最低壁温往上加10～l5℃，该项目最低壁温设定在110℃，排烟温度选定为122℃(冬季)和130cI=(夏季)。4．2系统的优化控制方式4．2．1概述在常规换热器系统运行中，当锅炉工况因运行需要而必须进行调整并导致锅炉尾部烟气温度、流量等参数发生变化时，会对换