锅炉排放烟气温度约 120℃-160℃且体积流量大,有较高的余热利用价值。锅炉排放的烟气中含有大量粉尘、SOX、NOX等有害物质,是造成大气污染的主要原因之一。
(1)低温烟气余热深度回收系统
排烟热损失是锅炉最主要的热损失之一,降低排烟温度、回收烟气余热可有效提高锅炉热效率,但在烟气余热回收后的低温条件下,锅炉排出的烟气中含有的 SOX、NOX等酸性气体与烟气中的水蒸汽会结合形成酸蒸汽,酸蒸汽在金属受热面表面冷凝出的酸液滴对受热面造成腐蚀,并进一步与烟气中的飞灰颗粒和金属受热面腐蚀剥落的铁锈结合引起积灰硬化堵塞烟道,造成锅炉负压维持困难,甚至可能导致炉内燃烧恶化或者无法运行。
低温烟气余热深度回收系统的核心设备为烟气深度冷却器(也称“低温省煤器”),是一种采用冷却工质对烟气进行深度冷却并吸收余热的热能转换装置,冷却工质一般为锅炉除盐水、热网水或闭式循环水。
若采用传统烟气深度冷却器,则翅片管内通冷却水,烟气流经翅片管外壁,因水温低于烟气温度,冷却水经翅片管吸收烟气的热量,水温升高的同时使烟气温度降低。该形式具有加工简便、传热效率高、投资成本低等优点,但存在磨损泄露风险,适合低灰分烟气余热利用工况。
采用烟水双隔离相变式烟气深度冷却器,该形式主要分为冷凝段、蒸发段与绝热段三部分,冷凝段外部套管内通冷却水,烟气流经蒸发段翅片管外壁,管内介质被加热后蒸发上升至冷凝段,与套管内的冷却水换热,冷却水间接吸收烟气的热量,水温升高的同时使烟气温度降低,冷凝段与蒸发段之间设置绝热段实现烟气与循环水的双隔离,与传统烟气深度冷却器相比烟水双隔离相变式烟气深度冷却器具有无循环水泄漏、耐腐蚀强等优点,但投资成本相对较高。
(2)暖风器系统
低温烟气余热深度回收系统回收的烟气余热也可使用暖风器系统加热锅炉一二次风,提高一二次风温,达到提高锅炉效率、降低空预器堵塞的目的。因一二次风为环境空气,不存在磨损、腐蚀等情况,因此暖风器多数采用换热系数高、体积小的钢铝复合螺旋翅片管,管内为回收烟气余热加热后的高温循环水、管外为冷空气。
(3)烟气再热系统
低温烟气余热深度回收系统回收的余热也可使用烟气再热系统加热脱硫塔后的饱和湿烟气,可有效降低烟囱出口的有色烟羽或白色烟羽,大大降低视觉环保,同时也能减轻烟囱腐蚀,烟气再热系统中关键设备为烟气再热器,需要承受脱硫塔后烟气含有氯离子、硫酸等高腐蚀环境,材质可选用不锈钢材质,或自主研发高导热 PPS 材质。
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