锅炉烟气余热的回收利用

蔡新桃 渠怀迪

【摘 要】论文介绍了烟气露点的计算方法，指出了计算酸露点时容易出现的问题。介绍了几种常用的低温省煤器，结合实际工程应用，对低温省煤器的节能量和节煤量进行了计算，得出了低温省煤器是值得推广的新技术的结论，具有好的发展前景和应用价值。

【Abstract】This paper introduces the calculation method of dew point of flue gas， and points out the problems that are easy to occur when calculating acid dew point. This paper introduces several commonly used low-temperature economizers， calculates the energy saving and coal saving of low-temperature economizer in combination with practical engineering application， and draws the conclusion that low-temperature economizer is a new technology worth popularizing， and low-temperature economizer has good development prospects and application value.

【關键词】低温省煤器;酸露点;节能量

【Keywords】 low-temperature economizer; acid dew point; amount of energy saving

【中图分类号】TK223                                                【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2019）08-0186-02

1 引言

热电联产是重要的节能措施，但同时也是能源消耗大户。热电站中能源消耗的主要设备为锅炉，目前锅炉热效率已经由70%提高至90%，为节能减排做出了重要贡献。锅炉热损耗包含五个方面：55%的排烟损失、不足1%的化学未完全燃烧损失、30%的机械未完全燃烧损失、5%的散热损失和10%的灰渣热损失。由此可知，排烟损失是锅炉热损失最大的部分。根据计算，若将排烟温度每降低15℃，锅炉热效率可提高1%，对节能环保非常有利。

2 排烟温度降低的受限因素

燃料中硫经过燃烧生成SO2和SO3，SO3与水蒸气结合形成硫酸蒸汽。若排烟温度过低，当锅炉尾部受热面的金属壁面温度低于酸露点，形成低温腐蚀，腐蚀钢材、损坏设备，且使受热面外表潮湿，加剧粉尘在受热面上的黏附和堵塞。故在进行烟气余热利用装置选型时，应先考虑低温腐蚀问题。

3 烟气酸露点温度计算

据冯俊凯主编的《锅炉原理及计算》中的推荐公式[1]，烟气露点计算公式如下：

4 目前常用的低温省煤器

目前，常用的低温省煤器有四种。直接管式换热器，是将部分主凝结水送到锅炉尾部的管式换热器，凝结水在换热器内吸收热量，降低烟气温度，凝结水自身被加热后返回低加系统。热管换热器，在相对独立的单根密闭构件内，利用相变工质汽化潜热传递热量。相变换热器，在多根并联的密闭管排束构件内，利用相变工质汽化潜热传递热量。间接管式换热器，是将除盐水送到锅炉尾部的换热器，水在换热器内吸收热量，降低烟气温度，水自身被加热升温。

5 实际工程应用

在总承包工程《上海太平洋化工（集团）淮安元明粉公司能量系统优化技改项目》中应用了低温省煤器。该项目选用的是间接管式换热器。

项目规模：1×75t/h CFB+ B7-3.43/0.49型汽轮发电机组。锅炉主要参数：额定蒸发量为75t/h;蒸汽出口压力为3.82MPa（g），出口温度为450℃;给水温度为130℃;一次热风温为150℃;二次热风温为150℃;排烟温度为140℃。

本工程烟气处理工艺包括：SNCR脱硝系统+布袋除尘器+引风机增压+低温省煤器+双碱法湿法脱硫装置，湿法脱硫塔后出口烟温为50℃。低温省煤器选型：烟气流量Q1=16万m3/h，进口烟温t1=135℃，出口烟温t1=95℃，给水流量Q2=65t/h。

本工程设计煤种元素分析如下：Car 57.51%，Har3.41%，

Oar6.68%，Nar 1.0%，Sar 1.02%，Aar 21.38%，Mar9.0%，Qnet，ar=21685kJ/kg。

根据上述酸露点计算公式，计算得出烟气露点：tld=94.43℃。

根据热力计算得到锅炉在额定负荷下的烟气量为103659Nm3/h，140℃时的烟气体积为156817m3/h。

考虑安全裕量，应确保锅炉尾部换热器的最低壁温不低于95℃（本工程选取的酸露点偏低，应取100℃）。

本工程中烟气中可回收的热量具体计算详见下表1。

回收烟气中热值需增加的多消耗功率详见表2。

实际回收能量及折算标煤量详见表3。

6 计算中应注意的问题

很多改造项目常把低温省煤器布置在引风机出口和脱硫塔之前，原因如下：第一，此处空旷，易施工，可和脱硫系统一起改造;第二，烟气中含尘量少，可减少吹灰次数，提高换热器换热效率[2]。实际烟气经过布袋除尘器后，飞灰量一般为30mg/Nm3（可认为是0），但在计算烟气露点时，飞灰系数还是按照锅炉厂提供的0.6选取，会使计算出的酸露点偏低2.5℃。

引风机出口烟气压为正值，按脱硫塔阻力1500Pa考虑，引风机出口压力约2500Pa（含烟道、脱硫塔、低温省煤器阻力等），若烟气压力按大气压取值，会导致酸露点偏低0.5℃。

上述两种情况会导致计算得到的酸露点低于实际的酸露点温度，造成低温省煤器的腐蚀，在计算时应注意。

7 结语

低温省煤器可用于加热电厂的补充水，还可用于空气预热和凝结水的加热，可用于北方地区采暖供热及全厂生活热水供应等多种用途。综上所述，低温省煤器的节能量非常可观，节能效果显著，是值得大力推广的新技术。

【参考文献】

【1】蒋明庆.铜冶炼厂锅炉烟气余热回收技术研究[J].世界有色金属，2018（10）：22+24.

【2】王昊.燃煤电厂烟气低温余热回收利用研究[J].内燃机与配件，2018（15）：213-214.