锅炉烟气余热深度利用及减排技术的研究与应用

北极星环保网讯:近年来，中国大范围雾霾天气频发，火电厂作为燃煤消耗大户，也是污染物的主要来源之一，一时间成为众矢之的，面临着节能和环保的双重压力，中国陆续出台了GB13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》、发改厅[2012]1662号《关于开展燃煤电厂综合升级改造工作的通知》以及发改能源[2014]2093号《国务院办公厅关于印发能源发展战略行动计划（2014—2020年）的通知》等政策。

一系列节能减排的高压政策直接影响着火电厂的效益。其中，GB13223—2011要求：自2014年7月1日起，特别限制区内所有火电厂烟尘排放不得超过20mg/m3。

发改能源[2014]2093号中对火电节能减排提出了更严格和明确的强制要求：东部地区新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值（即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3）。

另外，在节能方面，要求全国新建燃煤发电机组平均供电标准煤耗低于300g/（kW˙h），到2020年，要求现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310g/（kW˙h），其中现役600MW及以上机组（除空冷机组外）改造后平均供电煤耗低于300g/（kW˙h）。

依据中国发改办高技2013（148）号的通知，机组供电煤耗率降低3g/（kW˙h）以上的项目，即可申请国家发改委示范项目，申请国家资金支持。对火电企业而言，追求供电标煤耗率与PM2.5等污染物排放的降低，动力不仅来自于国家对火电节能减排的硬性要求，更来自于运行的经济性和企业效益。

寻求综合解决火电厂节能减排问题的有效方法已成为发电企业的共识[1-2]，排烟热损失作为电站锅炉热损失中最大的一项，达到锅炉总热损失的70%~80%[3]，由于设计、运行调整、燃用煤种变更等多种原因，致使锅炉实际排烟温度偏离锅炉设计值，而通常大型火力发电厂锅炉的排烟温度为110~160℃[4]，若排烟热量直接被锅炉利用，排烟温度降低22℃，锅炉效率提高1%[5]。因此，减少锅炉排烟余热损失对电站机组的节能减排有重要的意义[2]。

1余热回收现状

结合电厂设计，烟气余热利用的方向可分为预热助燃空气，预热并干燥燃料、加热凝结水、加热热网水、采暖制冷等[3]。而传统的低压省煤器系统与余热深度利用及减排系统作为最具潜力的节能措施已被国内外许多新建火电厂及现役火电厂关注。

1.1传统低压省煤器系统

传统低压省煤器系统通常将换热器安装于空气预热器与除尘器之间的烟道或脱硫塔入口烟道2种。通过与汽轮机回热系统组合，排烟余热用于加热低压主凝结水以排挤汽轮机抽汽，提高机组效率[6]，降低供电煤耗。随布置情况不同、烟温降低程度不同，不同程度地改善除尘效果、节约脱硫工艺水量[7-9]。

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