3.工艺流程
工艺流程见图1,空预器出口的烟气经过烟气冷却器后温度降至90℃左右,烟气温度降低至酸露点以下,SO3与H2O结合形成H2SO4蒸汽,凝结在飞灰表面,飞灰比电阻降低,且由于烟温降低,进入除尘器的烟气量减小,大大提高了除尘器的效率,同时也大大提高了SO3的脱除率。经过除尘的低温烟气进入引风机后,可以节省引风机的功耗,继而进入脱硫塔后可以降低脱硫塔的水耗,最后进入烟囱时也可以降低对烟囱的腐蚀。
在凝结水方面,从N级低压加热器入口抽取一部分凝结水,进入烟气冷却器后被加热,返回至N+1级(按实际情况而定)低压加热器出口,从而节省低压加热器的抽汽,增加汽轮机的做功,节省煤耗。
图1 基于火电厂烟气综合优化系统余热深度回收工艺流程图 五、主要技术指标
采用该烟气深度冷却节能减排技术后,发电煤耗可以降低2-3g/kWh。与传统低温省煤器技术相比,由于深度冷却效果使节能量提高30%以上,粉尘排放降低50%以上。
六、技术鉴定、获奖情况及应用现状
该技术国内领先,至今已成功投运5台300MW机组(华能井冈山电厂#2、华能平凉电厂1-4号),华能伊敏电厂1号500MW机组,最长使用时间已超过1年。目前国内运行的烟气余热利用系统中,烟气冷却器在电除尘器之前,且烟温降低至90℃左右的电厂很少,但该技术是未来烟气余热利用发展的趋势。
七、典型应用案例
案例应用单位:华能平凉发电有限责任公司 技术提供单位:西安热工研究院有限公司
建设规模:一期4×300 MW,二期2×600MW。主要技改内容:以3#机组为例,在空气预热器与电除尘器之间的烟道内增加烟气冷却器,给水从8#低加入口与7#低加出口混合至70℃后引入烟气冷却器,加热后回到6#低压加热器入口,烟气冷却器串联入原回热系统,使排烟温度从150℃降低到95℃,低压给水从70℃加热到104.6℃,主要设备包括烟气冷却器、控制系统、吹灰系统、阀门和管道,建设期45天。节能技改投资额965万元。年节能量:3900tce,年节约费用234万元/年,投资回收期4.12年。
八、推广前景及节能减排潜力
截止到2013年12月,我国火电装机容量为7.9亿kW。据此推测,预计未来5年,总投入72亿元,有50%的火电厂进行烟气综合优化系统余热深度回收技术改造,年运行时数平均按照5000小时计算,每年节能320万tce,减碳量845万tCO2/a,节能减碳潜力巨大。