烟气余热回收装置的利用［摘要］文章主要介绍锅炉排烟余热回收的必要性和利用方向，当今国内外烟气回收装置的应用情况，从设计角度提出设置烟气余热回收装置（烟气冷却器）需要考虑的问题，并列举工程设计方案及其预期的节能效果。［关键词］烟气余热回收；低温腐蚀；节能［作者简介］梁著文，广东省电力设计研究院，广东广州，510000［中图分类号］TM621.2［文献标识码］A［文章编号］1007-7723（2010）10-0111-0003一、引言在火电厂的运行中，煤炭燃烧及各种用能设备、热能换热设备产生了大量的余热，然而这些能量多数都被浪费了。近些年来，在国家大力倡导“节能减排”能源利用政策的大环境下，国内某些电厂成功地设计安装了余热回收利用装置，给电厂带来很好的经济效益。对火力发电厂讲，锅炉热损失中最大的是排烟热损失。对小型锅炉，燃用高硫分煤时，排烟温度比较高，可以达到180～220℃左右；中型锅炉排烟温度在110～180℃。一般来说，排烟温度每升高15~20℃，锅炉热效率大约降低1.0%。因此锅炉排烟是一个潜力很大的余热资源。二、烟气余热的利用方向烟气余热的利用方向主要可分为预热并干燥燃料、预热助燃空气、加热热网水、凝结水等。1.用水水换热的暖风器替代常规蒸汽暖风器，即以一次循环水为热媒，将在烟气侧吸收的热量释放给一、二次冷风，将进入预热器前的冷风预加热，以减少常规蒸汽暖风器辅助蒸汽用量。2.利用烟气余热干燥褐煤。其核心设备（干燥机滚筒）是稍微倾斜并可回转的圆筒体，湿物料从一端上部加入，干物料在另一端下部进行收集。约150℃的热烟气由进料端或出料端进入，从另一端的上部排出，热烟气和物料以逆流或顺流的方式接触，出口烟气温度约降至120℃左右。3.安装防腐蚀管式换热器，用来加热厂房或是厂区的水暖系统热网循环水，以替代或部分替代常规的热网加热器，从而节省了热网加热器的加热蒸汽量，增加了发电量。4.利用烟气的余热加热凝结水，用来提高全厂的热效率，降低煤耗，增加电厂发电量。加热的方式主要有两个：一是直接加热方式，即安装烟气回热加热器，使烟气与凝结水直接进行热交换；二是间接加热方式，即安装烟气回热加热器及水水换热器，使烟气在闭式水和烟气回热加热器内进行热交换；吸收烟气余热后的闭式水进入水水换热器内与凝结水进行热交换，然后再将热量带入主凝结水系统，图1为系统流程图。三、烟气余热回收装置在国内外的应用情况1.德国黑泵（SchwarzePumpe）电厂2×800MW褐煤发电机组在静电除尘器和烟气脱硫塔之间加装了烟气冷却器，利用烟气加热锅炉凝结水。2.德国科隆Nideraussem1000MW级褐煤发电机组采用分隔烟道系统充分降低排烟温度，把低温省煤器加装在空气预热器的旁通烟道中，在烟气热量足够的前提下引入部分烟气到旁通烟道内加热锅炉给水。3.日本的常陆那珂电厂采用了水媒方式的管式GGH。烟气放热段的GGH布置在电除尘器上游，烟气被冷却后进入低温除尘器（烟气温度在90～100℃左右）。4.外高桥电厂三期2×1000MW机组进行了低温省煤器改造，低温省煤器布置在引风机后脱硫吸收塔前，根据性能考核报告，其节能效果明显。目前国内较多应用。四、烟气余热回收装置设计中应考虑的问题（一）烟气露点与低温腐蚀在烟气冷却器的实际应用中，出口排烟温度过低会使换热器的金属壁温低于硫酸蒸汽的凝结点（称为酸露点），引起受热面金属的严重腐蚀。因此，烟气酸露点的确定，是避免烟气冷却器低温腐蚀、增加运行安全性的关键所在。一般，烟气露点温度与燃煤成分中的水分含量、硫含量、氢含量、灰分含量、发热量以及炉膛燃烧温度和过量空气系数等因素有关。下面列举几种经验公式：前苏联73标准：98标准推荐公式：冯俊凯院士推荐公式：式中，――烟气中水蒸气露点，℃；Szs――燃料的折算硫分，%；αfh――飞灰占总灰分的系数；Azs――燃料的折算灰分，%；β――经验系数，当α=1.2时，取β=121（二）烟气冷却器金属壁温为避免烟气冷却器受热面发生低温酸性腐蚀，保证机组的安全可靠运行，必须确定烟气冷却器传热管的金属安全壁温Ta。由于以上烟气酸露点的计算采用的是经验公式，但实际煤质及具体的运行情况会通常偏差较大，按锅炉...
