《GreensIntroduction烟气余热利用装置》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GreensIntroduction烟气余热利用装置（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、烟气余热回收装置简介March 2011Stock Code: 1318.HK2前言前言1. 降低锅炉排烟温度，减小锅炉 q2 损失是提高发电效率的重要途径2. 依靠传统的空气预热器无法将锅炉烟气温度有较大幅度的下降3. 不设置GGH导致脱硫系统为控制入塔烟气温度，需要耗去大量的冷却水4. 暖风器耗用部分蒸汽热量，影响了电厂的经济性1.可以满足大幅度降低排烟温度的需要2.为预热器暖风器提供循环热量3.可以明显提高电厂的热经济性4.可以部分替代GGH设备，回收的热能直接为发电工质利用5.完全符合国家发展绿色煤电的要求烟气余热回收系统：烟气余热回收系统：3Agenda技术背景 1运行情况3数据参数
2、4技术方案24技术背景5设备应用情况设备应用情况1.从1990年代起，欧洲的褐煤锅炉系统，普遍安装低温预热回收系统，将排烟温度从160170，降低到120左右，提高电厂热效率0.5%2. 日本近十年内新建的1000MW以上机组，和脱硫脱硝装置同步配备烟气余热回收系统3. 日本新一代电除尘系统，依靠在空气预热器和电除尘之间加装烟温调节系统，将除尘器入口烟温低到80，改变烟气比电阻，将除尘效果控制到30mg/Nm34. 美国各锅炉公司的新设计目标是将锅炉排烟温度控制到100以下，主要依靠提高空气预热器效率和加装尾部换热器1）现役电站锅炉设计排烟温度长期无法下降烟气酸露点和积灰协同作用一般tpy设计
3、值125150 ，褐煤170左右。2）现役电站锅炉排烟温度普遍偏高设计和运行条件差别tpy运行值普遍偏高，高于设计值约2050。现役火电厂排烟温度情况现役火电厂排烟温度情况6排烟温度偏高的危害排烟温度偏高的危害目前锅炉排烟温度普遍偏高除尘器效率降低脱硫塔耗水量增加锅炉效率降低降低烟温排烟热损失是电站锅炉各项热损失中最大的一项排烟热损失是电站锅炉各项热损失中最大的一项7常见烟气余热回收装置的布置方式常见烟气余热回收装置的布置方式采用冷却水源：汽机冷凝水 增加发电量，热利用效率低 供热系统回水 热利用效率较高布置位置：电除尘前 提高灰的比电阻，提高除尘率换热器堵灰可能高，腐蚀少脱硫塔前 不会堵灰，
4、腐蚀风险大方案优劣： 水媒GGH 热利用率最高，但易出现石膏堵塞低温换热器风险带暖风器方案，季节影响较大8结构布置图结构布置图9布置位置布置位置 脱硫塔脱硫塔10现场安装现场安装11现场安装现场安装12现场安装现场安装13设计理念设计理念设计理念首先来源于1973年烟气深度冷却的尝试丹麦Corrosion Centre成功完成了燃用乳化油和燃煤锅炉的排烟温度（240和190）分别降低到80和90的工业实践，后者采用了75m高CorTen钢制成的湿烟囱技术；后来，德国Schwarze Pumpe 2800MW褐煤机组上应用。 设计理念来源水泥窑 广泛应用的水泥窑纯低温余热发电技术，其中窑头空气冷
5、却机350排气可成功降低到85左右。14研发目的研发目的实现电厂节能减排1）采用在静电除尘器后增设烟气余热回收装置回收排烟热量，将烟温由较高的排烟温度降低到适合于脱硫 系统需要的入口温度，实现深度降低排烟温度的节能改造。2）烟气余热回收装置回收烟气余热加热凝结水，排挤汽轮机抽汽，增加汽轮机发电功率，提高电厂效率。3）降低进入FGD的烟气温度，提高脱硫效率，脱硫后净烟气经湿烟囱或冷却塔排放。15技术方案16火电厂烟气余热火电厂烟气余热回收回收装置技术方案简介装置技术方案简介系统原理系统原理17火电厂烟气余热火电厂烟气余热回收回收装置技术方案简介装置技术方案简介总体方案设计总体方案设计1 1布置于
6、增压风机之后 18火电厂烟气余热火电厂烟气余热回收回收装置技术方案简介装置技术方案简介总体方案设计总体方案设计2 2布置于增压风机前后 19火电厂烟气余热火电厂烟气余热回收回收装置技术方案简介装置技术方案简介总体方案设计总体方案设计3 3布置于增压风机前 20火电厂烟气余热火电厂烟气余热回收回收装置技术方案简介装置技术方案简介总体方案设计总体方案设计4 4 布置于静电除尘器前后 21火电厂烟气余热火电厂烟气余热回收回收装置技术方案简介装置技术方案简介本体布置方案本体布置方案水平烟道布置 22火电厂烟气余热火电厂烟气余热回收回收装置技术方案简介装置技术方案简介本体布置方案本体布置方案垂直烟道布置
7、 23火电厂烟气余热火电厂烟气余热回收回收装置技术方案简介装置技术方案简介管束结构方案管束结构方案高温烟气低温烟气烟气冷却器俯视图 24火电厂烟气余热火电厂烟气余热回收回收装置技术方案简介装置技术方案简介换热元件形式换热元件形式 25火电厂烟气余热火电厂烟气余热回收回收装置技术方案简介装置技术方案简介换热效果对比换热效果对比26运行情况27运行运行堵灰风险布置在电除尘以后，灰来源少，没有粘度很强的 物质（如石膏浆液）布置采用H型或方形肋片，顺列排放，吹灰通透性 良好一般不出现堵灰现象腐蚀风险末级换热器在露点下方工作，腐蚀危害较大抗腐蚀对策提高材料等级采用较厚的管子，留有不低于3mm的腐蚀余量采
8、用肋化比较高的管束，提高换热表面壁温，光 管区域尽量不接触烟气设计寿命按照一个大修期考虑28烟气余热回收装置关键技术烟气余热回收装置关键技术1）优化设计防治积灰布置在除尘器之后，烟气中99.9%灰分被分离；根据灰成分预测灰的粘污系数指导设计；选择合理管型、烟气流速，减轻积灰；避免硫酸结露引起灰在管壁上的粘结；优化横向节距和纵向节距，改善自清灰；积灰防控技术积灰防控技术29烟气余热回收装置关键技术烟气余热回收装置关键技术2）运行中选择恰当清灰技术根据灰的粘污性选择清灰技术；根据清灰技术特点选择清灰技术；由于金属壁温低于酸露点，管壁上灰具有粘结性；除尘器之后的灰粒子很细，具有一定吸附能力；非冷凝受
9、热面可以选用燃气脉冲和压缩空气吹灰；冷凝受热面可以选择蒸汽吹灰和燃气脉冲； 积灰防控技术积灰防控技术30烟气余热回收装置关键技术烟气余热回收装置关键技术3）停炉时选取水清洗除灰。 由于金属壁温低于酸露点， 硫酸结露使灰具有粘结性； 长时间运行会形成灰增量沉积； 停炉时用水冲洗可以试积灰得到彻底的清除。积灰防控技术积灰防控技术31烟气余热回收装置关键技术烟气余热回收装置关键技术烟气中99.9%灰分被分离，磨损大大减弱；H型翅片管自身具有抑制贴壁磨损的功能；烟气进、出口和受热面组织均匀烟气流场优化横向节距和纵向节距，避免尾迹磨损；选取合适的烟速，降低受热面磨损；磨损防控技术磨损防控技术32烟气余热
10、回收装置关键技术烟气余热回收装置关键技术正确理解硫酸结露的机理；排烟温度高于酸露点温度，避免形成H2SO4酸雾；选择抗腐蚀能力强的的材料作为传热管；调节进口水温控制传热管金属壁温；非传热管采取有效涂敷措施。低温腐蚀防控技术低温腐蚀防控技术33烟气余热回收装置关键技术烟气余热回收装置关键技术正确理解硫酸结露的机理；排烟温度高于酸露点温度，避免形成H2SO4酸雾；低温腐蚀防控技术低温腐蚀防控技术酸沉积率 腐蚀速率金属壁面温度（）酸沉积率腐蚀速率34烟气余热回收装置关键技术烟气余热回收装置关键技术选择抗腐蚀能力强的的材料作为传热管；低温腐蚀防控技术低温腐蚀防控技术Cor-Ten和ND钢元素CSiMn
11、PSCrCuSbNi/Ti10CrCuSbTi0.100.410.610.0120.0011.010.350.06/0.0409CrCuSb0.090.350.520.0120.0130.880.360.060.05碳钢和不锈钢对比元素CSiMnPSCrNiMo20G0.200.270.500.0250.0150.250.250.20TP316L0.030.551.400.0370.00618.210.282.0735公司业绩公司业绩江阴利港电厂2330MW 上海吴泾第二发电有限公司1600MW国电沈阳热电有限公司2330MW国电宿州热电有限公司2350MW国电天津津能滨海热电有限公司2350
12、MW36数据参数37热量收益数据热量收益数据收益部分：1.回收余热，减少汽机抽汽量 （1-q5) *（I”-I）*Fcw2.更换暖风器热源，有利于提高热经济性 (1/b -q5ah)*Fair*Ta*Cpa3.减少脱硫系统水耗 Fgas*Tg*Cpg/（4.187*tw+0.3*2260）4.如取代GGH，可以降低运行耗功 W / 0.42 （热耗）支出部分1增加了冷凝水的输送功 Fcw *Pcw /（p*cw） （电耗）2烟气余热回收装置烟气阻力耗功 Fgas*Pgas/（f*gas） （电耗）3暖风器内循环水输送功 Fw *Pw / （p*w） （电耗）38经济收益计算基本数据经济收益计算
13、基本数据 序号名 称单单位330MW660MW1000MW备备注1TMCR输输出功率MW3677261100 2通过过烟气量kg/s405.48750.61115 3烟气进进出口温度125/79.71125/79.84125/82.84 4通过过水量kg/s237.62370.285547.198汽机热热平衡图图来5水进进出口温度56.38/75.8455.2/78.2660.8/82.45 6烟气阻力kPa111保证值证值7水流动动阻力Mpa0.20.20.2保证值证值8暖风风器系统统水阻力Mpa0.30.30.3保证值证值9GGH运行总总耗功kw5529181037不含高压压水泵泵10脱硫
14、塔烟气入口温度100100100无低温省煤器时时11脱硫塔喷喷水蒸发发率303030 12燃料低位发热发热 量kJ/kg234202276022760 13标标准煤煤价元/吨800800800 14输输送冷凝水管路散热热率555 15暖风风器管路增加散热热率222 16折算年满发时间满发时间小时时500050005000 17电电厂效率0.420.420.42 18锅锅炉效率0.940.940.94 39发电收益计算发电收益计算 低温省煤器回收的热能可以减少汽机低压缸抽汽量，这部分原用来加热的抽汽可以继续推动转子做功 ，增加发电量。但是由于蒸汽品位低，所多做的电功量仅为回收热量的10-18%以
15、下为前述100万机组THA工况的汽机抽汽变化情况和汽机输出电功变化数值：加热器编号单位5号低加6号低加7号低加8号低加凝结水参数(无低省/有低省) 流量kg/s510.11513.13510.11513.13510.11513.13510.11513.13 进口压力Bar13.9413.9614.4314.4514.9214.9524.9424.85 进口温度59.6833432.230.530.53030 进口热焓kJ/kg250.7348.6143.6136.2129.2129.2124.8127.8 出口温度8386.559.659.43432.230.530.5 出口热焓kJ/kg348.5363.2250.7249.7143.6136.2129.2129.2 抽汽（水）参数(无低省/有低省)流量kg/s22.1493.30524.62426.24522.1493.3050.2540.254 进口压力Bar0.5970.6830.2230.2210000 进口温度85.
