氟塑料在燃煤电厂烟气换热器中的应用研究

谢武

(大唐湘潭发电有限责任公司，湖南湘潭 411102)

氟塑料在燃煤电厂烟气换热器中的应用研究

谢武

(大唐湘潭发电有限责任公司，湖南湘潭 411102)

基于氟塑料良好的物理和化学性能，分别介绍了氟塑料在燃煤电厂节能减排工程中烟气冷却、烟气再热以及烟气深度净化等装置中的应用;重点对比研究了氟塑料和金属材料在超低排放改造工程烟气再热装置中的应用，并对氟塑料的应用前景进行了展望。

氟塑料;节能减排;换热器

0 引言

氟塑料由于具备耐热、耐寒、耐候、耐腐蚀、耐溶剂，绝缘性能及高频电性能优异，并具有不枯性、自润滑性、低磨擦系数等性能，目前已被广泛应用于国民经济的各个领域。氟塑料包括PTFE、FEP、PFA、ECTFE、ETFE、PVDF和PVF。随着国家《煤电节能减排升级与改造行动计划 (2014-2020年)》的颁布，燃煤电厂节能减排工作要求日趋严格，氟塑料以其优越的性能已开始越来越多的应用于燃煤电厂节能设施中。本文将结合氟塑料的物理化学性能，研究其在袋式除尘器、烟气余热回收、烟气再热以及烟气深度净化等节能减排装置中的应用。

1 氟塑料在烟气余热回收装置中的应用

燃煤电厂烟气余热深度回收利用技术是通过新型烟气换热器将常规金属换热器无法回收的热能进一步回收，做到深度节能。该技术的核心是采用耐高温、耐腐蚀的氟塑料柔性软管来进行传热，能够将烟气温度降到60℃或更低，回收余热能力大。

目前，国内已有多个氟塑料应用于烟气余热回收装置的案例。如江阴热电有限公司2×220t/h锅炉烟气余热深度回用工程、天津国电津能热电公司330MW机组排烟余热回收项目等。

江阴热电有限公司2×220t/h锅炉烟气余热深度回用工程，在脱硫吸收塔入口烟道内安装氟塑料管烟气换热器，将原烟气温度从140℃冷却至70℃，回收的热量用于加热锅炉补充水，取代部分低压除氧器的抽汽，从而达到降低煤耗、增加发电或供热能力的目的。余热回用系统主要技术参数如表1。

表1 江阴热电厂2×220t/h锅炉烟气余热回用技术参数

2 氟塑料在烟气再热装置中的应用

为满足综合节能和减排的要求，燃煤电厂脱硫系统可采用MGGH来提升净烟气的温度，但MGGH运行中存在低温腐蚀和结垢问题。目前应对MGGH的低温腐蚀问题，主要措施包括:一是使用具有一定抗腐蚀能力的金属材料;二是牺牲一定的换热性能，降低换热后的湿烟气温度，使用外覆特殊塑料的碳钢管、抗腐蚀合金材质管或聚四氟乙烯氟塑料管等作为换热元件，提高使用寿命至10a以上。

表2对华中地区某330MW机组超低排放改造项目中MGGH换热器方案进行对比。系统烟气量1 100000m3/h，降温段入口烟温140℃，升温段入口烟温48℃、烟囱入口烟温75℃。

表2 金属材质与氟塑料材质方案对比(330MW机组)

目前氟塑料在欧洲火力发电厂已有大量应用案例，如1995年在德国黑泵电厂2×800MW，Lippendorf电厂 2×920MW 和 Niederaussen电厂 1× 980MW等。而国内目前氟塑料在垃圾发电站烟气再热装置已有大量的应用，如上海浦东老港能源利用中心4台垃圾焚烧电站GGH。

另外，国内首个燃煤电厂采用氟塑料作为烟气再热器材质的项目已于2014年6月在神华国能秦皇岛发电有限责任公司4号机组(320MW)投运。3号机组(320MW)MGGH系统也于2014年12月投运，其主要系统设计参数及运行情况如表3。

3 其他方面的应用

除了以上应用外，国内已开始将氟塑料应用于烟气深度净化(节水)装置研究和试验。

该装置的核心设备为水冷管式凝水除尘器，采用通有冷却水的列管(氟塑料软管)布置在脱硫吸收塔下游的烟道内部，形成管栅对烟气中的液滴和颗粒进行拦截，从而达到脱除粉尘和节水的目的。

目前，国内研究单位分别在华能北方电力上都发电厂、国电电力大同第二发电厂三期9号炉(600MW)烟气深度净化(节水)装置中进行了氟塑料的工业试验，出口烟尘浓度低于10mg/m3。

表3 秦皇岛发电厂3号机组MGGH系统设计及运行参数

4 结语

传统的金属材质的换热器投运后存在受热面结露、积灰、腐蚀损坏等问题，其换热效果和运行可靠性大大降低，氟塑料因具有较好的耐腐蚀、抗老化、自清灰等性能，被越来越多的应于燃煤电厂节能环保改造。今后应重点解决氟塑料换热器烟气设计阻力较大的问题，以进一步降低系统运行电耗。

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Research on application of fluorine plastic in gas heat exchanger in coal fired power plant

Based on the excellent physical and chemical properties of fluorine plastic，the application of fluorine plastic in the devices of energy saving and emission reduction projects，the energy-saving and emission reduction projects in coal fired power plant was introduced.The application of fluorine plastic in the process of ultra low emission and transformation of flue gas with high emission was compared with materials.And the prospect of the application of the fluorine plastics was prospected.

fluorine plastic;energy saving and emission reduction;heat exchanger

X701.3

:B

:1674-8069(2017)01-046-02

2016-08-27;

:2016-09-26

谢武(1970-)，男，湖南湘潭人，工程师，从事燃煤电厂锅炉环保专业设备管理工作。E-mail:dingding9008@sina.com