燃煤電站鍋爐煙氣余熱與水分聯(lián)合回收技術(shù)展望與分析

1、1燃煤電站鍋爐煙氣余熱與水分聯(lián)合回收技術(shù)展望與分析汪洋中國華電工程（集團(tuán)）有限公司北京100035RECOVERYOFHEATWATERFROMBOILERFLUEGASTECHNOLOGYWANGYangCHINAHUADIANENGINEERINGCO.LTDBeijingChina100035ABSTRACT:Thereismuchheateneryanmoistureintheboilerfluegasespeciallythe

2、temperatureofLignitecoalfluegasishighwaterevapVolumecontentcanreach15%.UsingcondensingtechnologyachieveCadeuseofwasteheatheatingboilerfeedwatercombustionairwithrecoveryofwater。Basedontechnologydevelopmentofhomeabroaddisc

3、ussedfourkeytechnologyprovidinghelpfulreferencefdevelopmentofenergysavingwatersavingpowerplant.KEYWD:coalfiredpowerplantfluegasheatrecoverymoisturerecoverycondensation摘要：燃煤電站鍋爐煙氣攜熱量大，且煙氣中含有大量的水分，尤其是褐煤鍋爐排煙溫度高，煙氣含水近15%（體積含

4、量）。本文介紹了利用冷凝換熱技術(shù)將煙氣余熱梯級利用，高溫段加熱鍋爐給水，低溫段用作鍋爐暖風(fēng)器，同時將凝結(jié)水收集過處理后回收利用。同時結(jié)合國內(nèi)外該項技術(shù)的研究進(jìn)展，闡述了該項技術(shù)的四大關(guān)鍵問題，為推動我燃煤國電站節(jié)能節(jié)水技術(shù)的發(fā)展提供有益參考。關(guān)鍵詞：燃煤電站煙氣；余熱回收水分回收冷凝0引言燃煤電站鍋爐排煙攜熱量巨大煙氣含水率高，特別是燃用褐煤的電站鍋爐排煙溫度一般在140150oC煙氣體積含水量達(dá)15%左右，將鍋爐排煙溫度降低到煙氣的水

5、露點(diǎn)以下煙氣中呈過熱狀態(tài)的水蒸汽凝結(jié)凝結(jié)水在經(jīng)過處理之后回收利用對我國破解富煤缺水這一資源分布困局具有重要意義。充分利用煙氣顯熱與水蒸汽潛熱，用于加熱鍋爐給水，為鍋爐暖風(fēng)，提高熱能的利用效率，同時在冷凝過程中煙氣中的氣體組分被冷凝水吸收、反應(yīng)或凝結(jié)使得排煙中SO2、NOx、Hg等有害物質(zhì)的有效減少[1]因此燃煤電站煙氣余熱與水分聯(lián)合回收技術(shù)是一項既節(jié)能又環(huán)保的新技術(shù)是高效節(jié)能環(huán)保節(jié)水型燃煤發(fā)電示范工程核心技術(shù)之一，對我國建設(shè)環(huán)境友好型資

6、源節(jié)約型社會意義重大。1煙氣余熱與水分聯(lián)合回收技術(shù)發(fā)展[2]煙氣余熱與水分聯(lián)合回收是通過冷凝換熱器實現(xiàn)的，通過冷凝換熱器將鍋爐的排煙溫度降低到足夠低的水平，煙氣中的水蒸氣就會凝結(jié)而放出氣化潛熱，將氣化潛熱加以利用提高能源利用效率，同時收集冷凝水加以利用，減少系統(tǒng)水耗。3每小時回收煙氣中的水分100150t左右?；厥盏哪Y(jié)水比較潔凈，對冷凝水進(jìn)行簡單處理之后即可回收利用。環(huán)境空氣煙氣排到環(huán)境煙氣冷凝水風(fēng)機(jī)暖風(fēng)器送風(fēng)機(jī)鍋爐空預(yù)器換熱器III

7、冷凝水煙氣煙氣煙氣鍋爐給水一二次風(fēng)冷凝水加熱后給水空氣低溫省煤器圖1煙氣余熱與水分聯(lián)合回收系統(tǒng)概念圖該技術(shù)不但能夠回收煙氣余熱與水分，而且在冷凝過程中，SOx以及汞等有害物質(zhì)一同被去除，同時有效減少濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的水分蒸發(fā)，甚至不蒸發(fā)，可以實現(xiàn)“零水耗”濕法煙氣脫硫，解決了缺水地區(qū)濕法脫硫適用性的問題，將大量的冷凝水回收利用，充分節(jié)約電廠用水量，對我國的電力工業(yè)的發(fā)展意義重大。2.2國內(nèi)研究及應(yīng)用情況冷凝換熱技術(shù)在燃煤電站鍋爐全煙氣量

8、的處理上還未見應(yīng)用。目前國內(nèi)大型燃煤煙氣余熱利用項目始于上海外高橋三期2X1000MW機(jī)組的低溫省煤器，低溫省煤器已經(jīng)體現(xiàn)節(jié)能節(jié)水的思想，該技術(shù)在國內(nèi)多個電廠得到應(yīng)用，已規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化，但煙氣經(jīng)過低溫省煤器冷卻溫度依然較高，煙溫遠(yuǎn)未達(dá)到煙氣的水露點(diǎn)，煙氣的余熱還具備較大的回收潛力。上海交通大學(xué)，雷承勇[3]等進(jìn)行了燃煤電站煙氣水分回收技術(shù)試驗研究，主要進(jìn)行了實驗室實驗，探索了冷凝水冷凝規(guī)律，冷凝水捕集率與煙氣流速、水蒸汽容積份額以及換熱器

9、冷卻水流量的關(guān)系，同時探討了抗腐蝕材料的選取?？傊趪鴥?nèi)針對大型電站鍋爐煙氣冷凝換熱研究較少，該領(lǐng)域的研究處于起步階段。2.3美國燃煤電站煙氣余熱與水分聯(lián)合回收技術(shù)研究簡介[4]美國能源部于2006年資助了一項鍋爐煙氣水分回收的科研項目（資助號DEFC2606NT42727），項目由美國里海大學(xué)（LehighUniversity）能源研究中心承擔(dān)，研究主要分為兩個階段。第一階段的研究已在2008年12月完成，主要工作內(nèi)容是通過實驗室及中

10、試規(guī)模實驗結(jié)合數(shù)值模擬手段研究應(yīng)用冷凝換熱器回收燃煤電站煙氣中的水分，進(jìn)行了該技術(shù)的初步探索。鍋爐煙氣水分來自三個途徑，燃料水分、燃料氫的氧化、助燃空氣攜帶的水分。煙氣中水分含量與煤種關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，尤其褐煤鍋爐煙氣含水量較大，回收的冷凝水可用于與電廠循環(huán)冷卻水補(bǔ)水或脫硫工藝水。研究人員充分利用計算機(jī)模擬技術(shù)研究換熱器換熱特性以及鍋爐和汽機(jī)熱力系統(tǒng)熱回收潛力，研究了不同工況條件下水分回收率，部分過程條件下水分回收達(dá)70%，根據(jù)不同的煤種電廠