热电厂锅炉烟气余热利用
节能科技
热电厂锅炉烟气余热利用
王健
(南京第二热电厂,南京210038)
摘要:介绍了南京市第二热电厂由于主设备与自控系统相对陈旧,使该厂1撑,2#,3
??炉的排烟温度明显
偏高,导致锅炉热损失偏大,造成能源的浪费的现状.详细介绍了该厂所采取的降
低排烟温度,避免锅炉低温
腐蚀的技术措施.
关键词:烟气;排烟温度;利用
中图分类号:TK115文献标志码:B文章编号:1001—5523(2011)01—0036—03
如何深入挖掘现有设备的节 随着能源价格的不断上涨,
能潜力,降低企业的生产运行成本,成为每个企业共同关心 的重要问题.南京市第二热电厂是我省较早建设的热电企业 之一,经过二十多年的发展企业供热量已达到相当规模,但 夏季与冬季热负荷增减较多.由于企业建设于上世纪八十年 代,主设备与自控系统相对陈旧,锅炉热损失偏大.现工厂 1#,2样,3#炉为老炉,它们的正常排烟温度在145—150~(3之
C.过高的排烟温度 间,煤质不稳时排烟温度往往会高于160~
导致锅炉的热损偏大,造成了能源的浪费.同时工厂积极响 应国家的环保要求,将原来的电除尘改为电袋除尘,但是过 高的排烟温度大大减少了布袋的寿命.所以合理的降低排烟 温度成为了工厂的当务之急.降低排烟温度不仅能给企业带 来极为可观的节能收益,而且污染物的排放量也会随之下 降,一举多得.
1降低排烟温度同时如何避免锅炉的低温腐
蚀现象
目前,该工厂拥有3台220t/h和1台400t/h的煤粉锅 炉.由于3台220t/h锅炉运行时间较长,现在的排烟温度都 偏高,所以降低排烟温度提高锅炉效率成为当务之急.然而 煤燃料中含有硫,在燃烧时通常会产生硫氧化物,硫氧化物 与水蒸气结合后即形成硫酸和亚硫酸蒸汽.当锅炉尾部受热 面的金属壁面温度低于硫酸蒸汽的凝结点(称为酸露点),就 会在其表面形成液态硫酸(称为结露).长期以来,空气预热 器作为尾部受热面由于结露而引起的腐蚀时有发生.以至于 目前在锅炉
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
时不得不通过提高排烟温度来缓解结露和 腐蚀发生,但仍没有从根本上解决问题,而提高排烟温度又 势必造成大量低温能源的浪费.尽管如此,空气预热器往往 在运行1,2年后依旧会出现腐蚀,直至穿孔,这是一个世界 性难题.
也是保证设备安全运行的 降低排烟温度是节能的需要,
前提.降低排烟温度可以采用在锅炉空预器后加装换热器的
方法
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.但加装换热器后为了避免出现上述
分析
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的低温腐蚀情 况,必须对烟气的露点进行分析计算.因煤种不同和燃烧温 度不同,其SO的生成量也不同,一般转化率在3%,7%之 间.烟气中SO:,SO,的含量高低直接影响到酸露点的高低. 如果烟气中硫酸蒸汽含量大于等于0.005%时,露点温度将提 高至130qC,150~C.如果烟气中硫酸蒸汽含量小于0.005%
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时,露点温度将下降很快.
计算烟气的酸露点可以采用冯俊凯等主编的《锅炉原理 及计算》(第三版)推荐的经验
公式
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.
根据工厂燃料分析报告的数据,燃料平均含硫为0.85%
时计算得到酸露点为:
lid=+[?丽?/1.05."《】=92.5?
=5000×4.18=20900kJ/kg,口为常数,当(漏风系
数):1.3时,取=125;飞灰系数0.9,A'zs=A×10000/ =12..=s×10000/=0.4.
从而得出结论:工厂正常使用燃料的酸露点为92.5?, 可以将换热壁面温度控制在102,105qC以上,高于露点温度 IO~C以上,同时随着燃料的变化可以灵活调整换热壁面温 度,则完全可以避免设备的低温腐蚀问题.
2工厂实施的技改
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
将烟气换热器布置在空预器后除尘器前的水平烟道上, 换热器由"吸热段"和"放热段"两个独立部分组成.首先利用 液相中间媒质吸收烟气中的热量,在吸热段产生低压低品质 蒸汽,然后通过导汽管送入汽水换热器(问壁式),加热除盐 水,再将加热后的除盐水送到除氧器.间壁式换热器的凝结 水通过下降管回流到吸热段下部,从而达到烟气热量回收利 用的目的.
我们可以通过自控装置调节"放热段"的换热量来调节 和控制"吸热段"受热面壁面的温度,当锅炉负荷,煤种等发 生变化时,余热回收装置烟气受热面的壁面温度能够自动调 节,但温度始终高于烟气酸露点,从而在根本上解决低温腐 蚀的问题,余热回收技改方案示意图见图1,表1为烟气余 热利用装置满负荷运行时的参数.
空
预
器
图1余热回收技改方案示意图
除盐水出水
除盐水进水
表1烟气余热利用装置满负荷运行时的参数
参数100%负倚
锅炉蒸发麓/t?h
计算烟气流精/Nm?h 原排烟温度/?
改造后排烟温度/~c
除盐水进水口温度/?
除盐水出口温度/?
除盐水流鼙/t?h
同收热量/kw
换热器最低壁面温度/*c 烟气阻力增N/Pa
循环泵消耗功率/kw
3改造后经济效益和环保效益 3.1经济效益
3.1,1节煤量
以原空预器出口烟气温度145qc,即为余热利用装置进
口烟温,出口烟温为110—115~(2,温差为145—110=35~(2.按
此数据计算如下:
p—
Ve.
xp~xCvgxAT~tp —
367000~1.295x —
1.12x35~0.98 :
5O7lkW
式中:为姻气流量,Nm/h;为烟气密度,取为1.295kg/Nm3;
为烟气比热,取为1.12kJ/(kg'?);?T为换热器前,后排 烟温度温差,?;妒为设备保热系数,取为0.98;Q为换热器 回收热量,kW.
锅炉平均负荷按75%计算,则
Q=0.75X5071=3803kW 折合标煤量为:
:
860
—
~Q—
xHR
::3780t/a'p
××10007000xO.89×1000
式中:Q为换热器回收热量,kW;HR为设备每年运行小时 数,取7200h;Q为标煤的发热量,kJ/kg;,7k为锅炉效率,取 o.89;3600为"kJ"和"kW?h"单位转换系数. 折合原煤量为:
G,.::一!:5291t/
.9d×仉×10005000x4.1868xO.89~1000…
式中:=5000×4.1868kJ/kg.
如果按照原煤价格700元/t计算,该锅炉年节能经济效 益为:
OO
%
渤硼加?姗觊14O
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5291X700=370.37j兀/a
3.1.2加热除盐水量
1台220t/h锅炉烟气余热在100%工况下可加热的除盐 水量=60t/h,在75%T_况下可加热除盐水量为45t/h(~} 烟温度145~(2,进水温度20~(2,出水温度90?). 锅炉平均负荷在100%工况下,加热水量:
=:::!!:60t/
C×('一to)4.2x(90—20)
锅炉平均负荷在75%工况下,加热水量:
C.1.,=60X0.75=45t/h 式中=4.21d/kg?,为水的比热;f020~C, =90?分别表示进,出换热器的除盐水温度. 3.1.3引风机增加的能耗
设备安装运行后,烟气阻力增加350Pa,引风机增加的 能耗为:
口::—
350~3
—
67000
:47.5kW,)=————=一=q,K
3600X玎..3600X0.75
锅炉平均负荷75%工况下:
尸=47.5X0.75=35kW
式中:?为增加的烟气阻力,Pa;为烟气流量,m3/h; 为引风机效率,取75%.
锅炉平均负荷75%Y_况下年引风机增加的电耗为: E=户×HR=47.5x7200x0.75=256500kW'h
式中:为引风机增加的能耗;为送风机增加的能耗; HR为设备每年运行小时数,取7200h. 如果电价为o.45元/kW?h,则引风机增加电耗折合费 用为:256500kW?hX0.45=11.54万元/a.因此,年总节能效
益为370.3-11.54=358.76万元/a. 3.2环保效益
3.2.1二氧化碳减排量?.,
?co_==……/a
式中:C为收到基全碳;?f为二氧化碳的分子量;为
碳的分子量.
3.2.2二氧化硫减排量.
?:1_-—
5291xO.O—
O85x64
:89.9t/a.
32
式中:S为经脱硫后的收到基全硫;!为二氧化硫的分子
量;M为硫的分子量.
收稿日期:2010-12-15