燃煤电厂低温烟气余热利用的应用研究

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1、第34卷第9期华电技术Vo1．34No．92012年9月HuadianTechnology$ep．2012燃煤电厂低温烟气余热利用的应用研究沈煜晖，陶爱平，邓辉鹏(中国华电工程(集团)有限公司，北京100035)摘要：针对火电厂烟气脱硫系统取消烟气换热器后存在的问题，提出了设置低温烟气热能回收装置的解决方案。该方案可解决烟气脱硫系统目前存在的烟气热能浪费、湿法脱硫系统水耗偏高、脱硫后湿烟囱无法安全运行等问题，可提高发电效率约0．3％或回收相当于4％发电量的低品质热能。关键词：湿法脱硫；节能减排；增压风机引风机合并；湿烟囱；烟气热能回收

2、中图分类号：X701．7文献标志码：B文章编号：1674—1951(2012)09—0067—03温度工况下，压力运行在“正压”与“负压”工况下，0引言烟气水分运行在过饱和(干态)与饱和(湿态，大量火力发电机组烟气脱硫是我国环保设施建设的物理水析出)工况下。目前，主流的烟囱防腐工艺重要内容之一，也是我国SO，减排最主要的措施，国很难在上述工况下保证机组安全运行。例如：发泡内大型火力发电机组烟气脱硫多数采用石灰石一石玻璃砖在50℃和180℃的温变试验中均出现了开膏湿法脱硫系统。石灰石一石膏湿法脱硫系统虽然裂；聚脲材料无法在130oC以上

3、的工况运行；耐酸胶大幅度减少了SO，的排放总量，但是投入的资本数泥无法解决水溶性问题；玻璃鳞片防腐材料不适应以亿计，同时也增加了发电标准煤能耗和水耗，因干、湿2种工况，很容易起泡脱落。在实际工程中，此，切实需要寻找一条脱硫低能耗的新思路，制订新很多电厂的湿烟囱在运行一段时间后，烟气中的酸的工艺流程。液腐蚀烟囱的内壁，酸液渗漏沿烟囱壁流下，烟囱安本文结合脱硫及发电系统的现状，提出了降低全情况堪忧。水耗、节能减排的系统解决方案，优化设计、技术创1．2脱硫系统水耗问题新，同时解决目前脱硫后“湿烟囱”不能安全、稳定脱硫系统在不设置GGH的情况

4、下，进入脱硫系运行的问题。统的烟气温度由85～90℃提高到120—130oC，脱硫水耗大幅增加。以常规600Mw机组为例，设置1湿法脱硫存在的系统性问题GGH时脱硫系统水耗约为45t／h(单台机组)，不设目前，脱硫系统基本都取消了烟气换热器置GGH时水耗约为70t／h(单台机组)，按照年运行(GGH)，脱硫后烟囱运行在50qC与130oC变温工况5500h计算，年增加水耗约13．75万t。在全国缺下，大部分湿烟囱运行均出现了问题。脱硫系统不水、抗旱的大形式下，水耗问题很可能成为湿法脱硫设置GGH后系统水耗大幅增加，引起了社会的关系统的

5、发展瓶颈。因此，有必要进一步降低脱硫系注；脱硫前烟气温度约为130oC，脱硫后烟气温度为统前的烟气温度，降低脱硫系统的水耗。5O℃，巨大的温差意味着巨大的能量浪费。取消1．3引风机与脱硫增压风机合并的问题GGH后脱硫系统的压差仅为1600Pa左右，需增设由于安装GCH对SO，地面散落浓度的达标影脱硫增压风机，风机选型困难或选型偏大，不利于节响不大，且GGH故障率高、运行成本大，所以，近几能且降低了脱硫系统的可利用率。年的脱硫系统设计时已不再设置GGH。取消GGH1．1湿烟囱的安全性后，减少了系统阻力和故障点，使脱硫系统运行可靠脱硫系统

6、在不设置GGH的情况下，脱硫后烟囱性提高，维护和检修工作量也相应减少。属于“湿烟囱”，烟囱必须防腐。由于旁路的存在，取消GGH后，脱硫系统的烟道阻力仅约600Pa防腐后的烟囱运行在50℃与130oC(甚至更高)2个(含烟囱自拔力补偿)，吸收塔常规阻力为1000Pa左右，需设脱硫增压风机。脱硫增压风机属于大流收稿日期：2012—01—19；修回日期：2012—05—23量、低扬程风机，多数的增压风机存在着选型偏高的基金项目：中国华电集团公司科技创新基金项目(CHDKJ10—问题，增压风机无法运行在效率最高点；在低负荷情0108)况下，增

7、压风机效率更低，不利于节能。·68·华电技术第34卷引风机A引风机B2新工艺流程的解决方案2．1常规的脱硫系统流程引风机出口的全部烟气(烟气温度约120cI=)经水平主烟道从原烟气进口挡板门进入脱硫系统，汇流后经脱硫增压风机(烟气温度增加约3℃)进入吸收塔，在塔内洗涤脱硫后的烟气经除雾器除去雾滴，然后从净烟气出口挡板门(烟气温度约50qC)进入水平主烟道，最后经烟囱排人大气。在水平主烟道上装设旁路挡板门，当锅炉启动和烟气脱硫(FGD)装置因故障停运时，烟气经旁路进入烟囱排放。在正常工况下，烟囱运行温度约为50℃，当锅炉启动和FGD装置

8、故障停运时烟囱运行温度约为120℃。图2优化后的脱硫系统流程常规的脱硫系统流程如图1所示。脱硫后烟气温度为50℃；低温热能回收装置的冷却水为凝结水，水温为34．4℃；加热后凝节水水温为71．3℃。热力计算结果见表1。表1