燃气锅炉烟气余热回收技术探析

燃气锅炉烟气余热回收技术探析
摘要:温室效应导致的全球变暖问题增加了碳减排的紧迫性,深化碳减排的阶段性指标已成为国际社会的共识。煤炭是我国最核心的能源资源,占我国能源消耗占比的60%以上,对促进国民经济的发展和进步具有十分重要的意义,目前在我国的煤炭消耗中,燃煤发电占比最大,利用燃煤对锅炉进行加热推动汽轮机的转动,满足发电的需求。但锅炉在运行过程中其排烟热损失占据了锅炉热能损失的70%左右,因此导致了锅炉运行能耗高、运行经济性差,极大地限制了燃煤发电效率和经济性的进一步提升。本文主要对燃气锅炉烟气余热回收技术进行探析,详情如下。
关键词:燃气锅炉;烟气余热;回收技术
引言
燃煤发电是我国电力生产的主要形式。但燃煤电站锅炉普遍存在排烟温度高,排烟损失大,换热布置不合理,低温段烟气余热利用与汽轮机回热系统参数匹配不协调等问题,若充分利用这部分余热,可以进一步提高电厂热效率。其中,烟气余热利用是提高火电厂热偶极子天线
效率有效方式之一。目前,燃煤电站烟气余热利用最直接的方式是增加尾部换热设备。常规余热利用方式空预器出口布置低温省煤器加热凝结水,但其节能效果有限;在空气预热器旁路烟道中设置低温省煤器能够高效利用烟气余热,但旁路烟道系统会影响烟气的分流从而影响空气预热器换热,导致一系列运行问题;新型余热利用将换热器分级布置,以实现能量的梯级利用。
1国内传统燃气锅炉发展现状
我国传统燃气锅炉中排烟温度一般在180℃以上,排出的烟气仍然具有很高的热能,这部分余热热能得不到利用而直接排出,导致了环境的污染,同时也造成了严重的能源浪费。排出的烟气携带着余热,余热资源利用率较低,特别是在烟气露点温度以下的部分。另外,我国近年来空气污染问题愈发严重,其中危害最大的雾霾现象的成因之一就是水蒸气因素,传统烟气直接排入大气中会致使大量的水蒸气排入大气,转变为景观污染,加剧雾霾现象。天然气的燃烧产物还含有氮氧化物,其不仅会危害自然环境,而且在光照的催化下会形成化学反应,产生的反应产物还会直接引发人们身体各部位器官的癌变。综上所述,传统大型燃气锅炉的进行节能减排优化设计研究,既提高了天然气利用率,又达到减
少环境污染物排放的目的,体现了国家对资源可持续发展的战略要求,能够推动我国节能工作的顺利开展,也将获得更大的经济效益。
2燃气锅炉烟气余热回收技术
2.1直接接触冷凝式
冷凝换热的基本原理是排烟和水直接接触进行换热,换热的过程中,低温的水经过烟气加热雾化喷淋,与烟气接触进而换热,在此过程中烟气温度降低,直至露点温度以下,水蒸气因凝结放热,这样既回收了烟气余热又利用了水分。燃气锅炉对于烟气余热的回收利用中,水蒸汽和烟气接触,因此对于热网水和烟气直接进行换热并不适用,一般情况下,吸收式热泵往往结合直接接触式换热器进行应用,排出的烟气和吸收式热泵产出的低温水经过换热器后排出,低温水被加热升温后再次进入吸收式热泵,降温后再次进入换热器,另外设备的腐蚀问题依靠在换热器内增设自动加药装置,并对低温水及设备的关键部分进行相应的防腐处理。对冷凝式节能器设置时,首先应对现场的实际情况全面调查,尤其是风机的运行状态。因其裕量程度对烟气余热回收的效率有直接影响,因此设置冷凝式节能器时应结合实际情况科学进行决策,确保对换热面积的有效掌握。应对系统的烟气阻力有效
测试,保障阻力值在裕量可承受范围之内。其次客观因素的影响,烟气的温度将无法实现持续下降,因此将烟气的实际温度较露点低时,对设备有严重的腐蚀现象,造成设备的使命寿命缩短。在实际调整冷凝式节能器时,应对酸性腐蚀的情况加以重视,科学控制换热面的温度,确保与露点温度相符合。通常情况下,为保护设备不受腐蚀,通常采取涂抹防腐蚀材料保护设备的平稳运行,或将设备中的换热管换为抗腐蚀能力较强材料。最后因冷凝式节能器整体的功能较为全面,并不同于简单的交换器,能够对设备的出力方式、换热、燃烧比例等等科学调控。通过扩大受热面积与烟气流速等实现对换热效率的有效提升,在节约投入成本的同时,切实减少酸性气体的排放,进而实现凝结换热的最终目的。
2.2深度降烟温余热利用装置
深度降烟温余热利用装置是利用锅炉尾部烟气余热加热凝结水和锅炉送风。深度降烟温余热利用系统在设计THA工况下大大降低脱硫塔进口烟温,能级提升装置高能级段布置在电除尘器前水平烟道内,低能级段布置在脱硫塔入口烟道内,冷端保护装置布置在一、二次风机出口风道内。根据电厂设计资料,基于电站模拟软件EBSILON分别搭建锅炉和汽轮机模型,分别模拟这两个模块在设计工况下的运行状态,运行无误后调整个别参数,最终将羽毛球发球机
模拟结果与设计资料进行比对验证。验证完成后,将锅炉与汽轮机模型耦合,运行成功后在锅炉尾部烟道加入深度降烟温系统,继续调整参数,直至运行结果在误差允许范围内。并根据设计资料,将模型进行变工况模拟。
2.3设置烟气余热回收器
燃煤锅炉运行过程中,为了保证运行过程燃烧的经济性,需要将燃烧流量和空气流量控制在最佳的空燃比。由于燃煤锅炉煤炭的完全燃烧程度与燃煤锅炉燃烧效率具有直接的关系,对于燃煤锅炉而言,不同负荷下空燃比的最优比值呈现动态变化的特点,燃料成分比也具有动态变化性,而且在种变量影响下,流量测量也存在不准确的因素,这些都会对锅炉热效能带来不同程度的影响。因此宜通过增加烟气含氧量指数,即在保证供水温度的同时,有效提高燃煤锅炉运行的燃烧效率,可以借助增加烟气含氧量闭环控制来实现。通过增设烟气含氧量闭环控制系统,具体可以添加烟气余热回收器,实现燃料的有效节约。另外,还要掌握好锅炉排污的时机,通常情况下在低负荷和高气压情况下进行排污,可以有效地减少排污量。
2.4将过热水循环系统的定压点设置在循环泵入口母管
过热水循环系统是一个封闭的循环水系统,连续退火机组热用户要求到达热用户处的水温需控制在140℃左右。按保证循环泵运行或停止时系统中任何一点既不汽化也不超过设备、管道及管件允许工作压力范围的原则,通过水力计算,确定过热水系统的正常运行压力应维持在0.6~1.2MPa之间。循环泵入口处为整个循环水系统的最低压力点,将循环水系统的定压点选择在循环泵入口处时,补水稳压装置的出口压力最小,补水稳压泵用电功率也最小,这样更为经济和节能。
结语
能量传送器
我国经济发展过程中,对能源与环境均产生了一定影响。在燃气锅炉应用范围日益扩大的同时,烟气的余热回收作为主要的节能技术,逐渐受到重视,并在不断开发的过程中,极大提升了资源利用的效率。
衰变池
参考文献
共享单车立体车库[1]曹亮,窦蕾,杨钦海.燃气锅炉烟气余热深度回收利用的分析研究[J].节能与环保,2021(11):73-75.
水气分离器
[2]惠荷.燃气锅炉烟气冷凝水回收利用的设计计算及探讨[J].电力与能源,2020,41(03):375-377.
[3]张力,张晓月,曹明凯.直接接触式烟气冷凝余热回收装置性能实验研究[J].暖通空调,2020,50(06):124-128.
[4]杨敏华,刘文,陈智刚.吸收式热泵在燃气锅炉烟气余热回收中的应用实践[J].节能,2019,38(09):69-71.
[5]张宏,高宏伟.燃气锅炉烟气直接接触冷凝热量回收系统的方案设计及经济性分析[J].工业锅炉,2009(3):42-44.

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