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节能大招:锅炉尾部烟气余热回收新技术

北极星环保网来源:科学与财富2016/10/27 17:53:44我要投稿
所属行业: 节能  关键词:余热回收 烟气余热 脱硫

北极星环保网讯:简述锅炉尾部烟气余热回收再利用,锅炉烟气深度冷却余热回收装置,装在引风机出口的水平烟道上,加热冷水以回收排烟余热,降低锅炉排烟温度后直接通入脱硫塔,进行脱硫回收处理,最后经烟囱排放;该装置不需要改变机组现有热力系统,在回收烟气余热的同时,不影响其长周期安全运行,不仅降低了排烟温度,而且节约了脱硫耗水量及电耗,减少二氧化硫的排放,同时对外销售热水,创造经济效益。

一、降低排烟温度的节能开发和创新

有多种方法可以降低排烟热损失,从运行方面:燃用设计煤种或适宜实际运行的煤种,保持稳定、适当的锅炉出力,保证锅炉燃烧良好,防止冒黑烟,定期受热面吹扫、保持受热面清洁,降低过量的空气系数,减少漏风,都可以有效的降低排烟损失。然而由于目前公司运行管理良好,从运行、检修、试验、检测等管理方面已无更大的节能空间。

只有采取具有新节能技术才能进一步突破节能瓶颈。设想在锅炉烟道加装换热器做为热水的热源,减少生产抽汽的用量,达到节能的目的,同时销售热水能给公司带来更大的经济效益。

哈尔滨热电有限责任有限公司五期工程为2×300MW机组,7、8号锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG-1025/17.5-YM36型,亚临界、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、自然循环汽包锅炉。锅炉实际排烟温度为130℃,而脱硫装置的最佳入口烟气温度应为90-100℃,入口烟气温度高导致脱硫装置不在最佳工作状态,同时造成浆液蒸发量大、机械携带量大、补水量大、以及烟道腐蚀以及飘液等问题。

为了节能降耗,降低脱硫装置入口烟气温度,减少补水量,有必要在引风机出口烟道上安装分离热管换热器,充分利用烟气预热,结合多径公司热水的对外销售,加热厂内生活水,为洗浴、宾馆、酒店等用户供洗浴热水,因此节约能源、净化环境,增加经济效益。所以对市场前景很好。

为了深度挖潜哈尔滨热电厂2×300MW机组的节能潜力,提高机组的热经济性,推进锅炉烟气深度冷却系统技术改进工作势在必行。

此项锅炉烟气深度冷却系统技术改进,装设分离式热管换热器、建供热水站,该系统减少生产抽汽用量,同时供应热水,运行方式是分离式热管换热器加热生活水,送至热水箱内,对外销售热水。

单台机组安装在引风机出口水平烟道内分离式热管换热器能够将150t/h生活水由20℃提高到80℃,同时将烟气温度由130℃降低到100℃,机组运行按4500小时计算,年可以节约标煤898吨。同时由于烟气温度由130℃降低到100℃,降低了脱硫塔的入口烟温,不仅使烟温接近脱硫塔的最佳反应,而且因烟温降低了30℃减少了浆液的蒸发量,也就是降低了脱硫塔的补水量,根据统计烟温降低10℃,可以减少补水8t,共计减少补水24t/h,一年可以节水约11万吨,节约水费约30万元。

由于进入脱硫入口烟气温度降至最佳反应温度,将烟筒做好防腐后,可将GGH换热系统去掉,节约厂用电量约570万元,同时减少运行维护及脱硫系统故障影响机组的正常运行,所以带来可观的效益。

二、市场调查研究:

哈尔滨某电厂目前销售仅三段抽汽及生活水给中间商,中间商在厂区外建立热水站,用混合加热器将自来水加热80-90度,由中间商销售向哈尔滨市各大滨、洗浴中心、及酒店供应热水,哈尔滨某电厂收取电费、水费及热费,每吨热水电费约1.5元,水费为市内生活水价3元,热费约6.5元,合11计元。中间商每日销售热水最多70车,最少30车,热水车为洒水车加保温改造,每车装12吨,每车对外热水售价在270元左右,每吨水售价相当于23元左右。

每年利润300万/年。因此,建议我厂拟进行7、8号锅炉烟气深度冷却系统技术改进和建立供热水站,对外销售热水。利用尾部烟气,降低排烟温度,使脱硫系统烟气与石灰石浆液反应更充分,减少二氧化硫的排放量,同时通过对外销售热水给公司带来更大的经济效益。

三、系统匹配:

在单台机组引风机出口水平烟道上,安装分离式热管换热器吸收烟气余热,该分离式热管换热器加热生活水,送至热水箱内,对外供热水。

在引风机出口水平烟道上安装分离式热管换热器,对局部烟道扩大,系统无变化。因加装分离式热管换热器,系统阻力增大170Pa左右,引风机的通风量905m3/h,则引风机增加的功率为68KW,单台引风机功率为1600KW,满负荷时动叶开度为80%,功率为1280KW,裕量能够满足要求。

分离式热管换热器安装在7炉或8号锅炉引风机出口水平烟道上,因加装分离式热管换热器后,水平烟道的烟气流速降低了4-5m/s,可能造成翅片管和烟道底部积灰,为了防止翅片管和烟道底部积灰,在分离式热管换热器两侧烟道上安装压缩空气吹灰系统,在分离式热管换热器上安装8个吹灰器,定期对烟道进行吹灰。

热水站设置在多径实业公司院内,需要安装一台容积为200m3保温热水箱一台、两台出力100t/h的热水泵、200m3保温热水箱为高位布置,直接向热水车加水。

四、环境保护:

安装分离式热管换热器后,使进入脱硫塔的烟气温度降低了30℃,减少了浆液的蒸发量和机械携带量,可以降低石膏雨量,改善环境质量,满足环保的要求。

五、节能降耗、提高经济性:

#7、8机组负荷300MW,分离热管换热器前烟气温度130℃,换热器后100℃,分离式热管换热器内水流量130t/h,换热器入口水温20℃,出口水温80℃,脱硫塔浆液补水减少24t/h换热器运行时间按4500小时计算。

回收热量:

130×1000×(130-85)×4500=26325000000(kJ);

折成标煤:26325000000/29307.6/1000=898(t)

供热水利润为10元/吨,

则每年盈利为:10×1000×365/10000=365(万元)

脱硫塔节水量:

24×4500=108000(t);节约水费30万元。

GGH系统耗电量:

换热器:9×24×4500=972000kwh

密封风机:7.5×24×4500=810000kwh

低泄漏风机:160×24×4500=172800000kwh

总耗电量=972000+810000+172800000=19062000kwh

节约电费:19062000×0.3÷10000=570万元

因此,通过安装分离式热管换热器和建立供热水站,回收烟气余热,提高机组热经济性,降低发电煤耗,节约水费,节约厂用电量,销售热水增加收入。

通过吸收烟气余热,提高机组运行经济性,降低发电煤耗,同时降低脱硫装置入口烟气温度,降低脱硫系统的厂用电量,降低脱硫塔内的蒸发水量和机械携带水量,减少补水量,减轻脱硫塔后烟道腐蚀以及飘液等问题。

六、结论

对于单台锅炉烟气尾部余热再利用,提高系统和本单位综合生产能力与经济效益分析如下:

#7、8机组负荷300MW,分离热管换热器前烟气温度130℃,换热器后100℃,分离式热管换热器内水流量130t/h,换热器入口水温20℃,出口水温80℃,脱硫塔浆液补水减少24t/h换热器运行时间按4500小时计算,每年可以减少江岸11万吨用水,这样每年可以节约水费约30万元。销售热水约300万元,脱硫系统的厂用电量,节约电费约570万元,系统投入运行后,回收了部分烟气余热,提高了机组热经济性,降低了发电煤耗。减少了脱硫塔的补水量,能够减轻了脱硫塔出口烟道腐蚀。销售热水带来可观的经济收入。

如果应用到哈热六期扩建2×350MW机组,直接去掉GGH烟气系统,可以总投资费用,减少运行维护量及检修的费用,同时可以省去低泄漏风机,密封机,吹灰器,高压冲洗水泵,避免脱硫系统的停运,也降低综合厂用电率,所以提高了机组的运行的经济性。

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