一、技術(shù)名稱：熱電廠煙氣余熱回收

　　二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：電力行業(yè)燃煤火電機(jī)組

　　三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀

　　目前，火力發(fā)電廠集中表現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)濟(jì)性偏離設(shè)計(jì)狀態(tài)較高，存在很大的節(jié)能潛力。通過對不同類機(jī)組進(jìn)行診斷分析、研究，發(fā)現(xiàn)火力發(fā)電廠普遍存在本體效率較低、熱力系統(tǒng)冗余與泄漏、運(yùn)行參數(shù)不合理等問題，可利用系列節(jié)能技術(shù)進(jìn)行解決，從而提高汽輪機(jī)組性能。汽輪機(jī)組熱力系統(tǒng)的狀態(tài)是影響機(jī)組能耗和運(yùn)行安全經(jīng)濟(jì)性的重要影響因素，目前很多機(jī)組存在熱力系統(tǒng)運(yùn)行損失大、維護(hù)成本高、檢修后性能下降快等問題。目前該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量64萬tce/a，CO2減排約169萬t/a。

　　四、技術(shù)內(nèi)容

　　1.技術(shù)原理

　　基于火電廠煙氣綜合優(yōu)化系統(tǒng)余熱深度回收，是在電站鍋爐空氣預(yù)熱器與電除塵器之間的尾部煙道加裝煙氣冷卻器，將煙氣溫度降低到90℃左右，回收的煙氣熱量可以將凝結(jié)水從70℃加熱到110℃左右，從而排擠低壓加熱器抽汽，增加了汽輪機(jī)的做功。

　　余熱回收裝置安裝在電除塵器之前，一方面可以將電除塵器入口煙氣溫度降低至酸露點(diǎn)以下，SO3與H2O結(jié)合形成H2SO4蒸汽，凝結(jié)在飛灰表面，使得飛灰比電阻降低至1010(Ω˙cm)以下，進(jìn)入最適合電除塵工作的范圍內(nèi)，大大提高了靜電除塵器效率，同時(shí)也大大提高了SO3的脫除率。另一方面，煙氣在進(jìn)入除塵器前溫度降低，流速也相應(yīng)減小，在電除塵器內(nèi)的停留時(shí)間就會增加，使得電除塵裝置可更有效地對煙塵進(jìn)行捕獲，從而達(dá)到更高的除塵效率。因此本技術(shù)可以降低除塵器的改造費(fèi)用。

　　傳統(tǒng)尾部煙道中，SO3只有在通過脫硫塔時(shí)才能被脫除，且脫除率僅有20%-30%，剩余的SO3隨著脫硫塔出口的飽和煙氣進(jìn)入煙囪，對脫硫塔后的煙道及煙囪產(chǎn)生極大的腐蝕。而本技術(shù)可以將SO3的脫除率提高至90%左右，大大減緩了煙氣對后續(xù)設(shè)備的腐蝕。
脫硫塔入口煙溫可降低到90℃左右，使煙溫達(dá)到最佳脫硫效率狀態(tài)，大大減少脫硫塔的冷卻水耗。

　　該系統(tǒng)在回收煙氣余熱的同時(shí)，不影響現(xiàn)有熱力系統(tǒng)的長周期安全運(yùn)行，不僅降低了排煙溫度，提高了機(jī)組效率，而且提高了電除塵器效率，節(jié)約了脫硫塔的耗水量。

　　2.關(guān)鍵技術(shù)

　　(1)煙氣冷卻器的設(shè)計(jì);

　　(2)煙氣冷卻器低溫腐蝕研究;

　　(3)煙氣冷卻器的防積灰、防磨損設(shè)計(jì);

　　(4)熱力系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和控制。

　　3.工藝流程

　　工藝流程見圖1，空預(yù)器出口的煙氣經(jīng)過煙氣冷卻器后溫度降至90℃左右，煙氣溫度降低至酸露點(diǎn)以下，SO3與H2O結(jié)合形成H2SO4蒸汽，凝結(jié)在飛灰表面，飛灰比電阻降低，且由于煙溫降低，進(jìn)入除塵器的煙氣量減小，大大提高了除塵器的效率，同時(shí)也大大提高了SO3的脫除率。經(jīng)過除塵的低溫?zé)煔膺M(jìn)入引風(fēng)機(jī)后，可以節(jié)省引風(fēng)機(jī)的功耗，繼而進(jìn)入脫硫塔后可以降低脫硫塔的水耗，最后進(jìn)入煙囪時(shí)也可以降低對煙囪的腐蝕。

 　　在凝結(jié)水方面，從N級低壓加熱器入口抽取一部分凝結(jié)水，進(jìn)入煙氣冷卻器后被加熱，返回至N+1級(按實(shí)際情況而定)低壓加熱器出口，從而節(jié)省低壓加熱器的抽汽，增加汽輪機(jī)的做功，節(jié)省煤耗。

　　圖1 熱電廠煙氣余熱回收工藝流程圖
 

　　五、主要技術(shù)指標(biāo)

　　采用該煙氣深度冷卻節(jié)能減排技術(shù)后，發(fā)電煤耗可以降低2-3g/kWh。與傳統(tǒng)低溫省煤器技術(shù)相比，由于深度冷卻效果使節(jié)能量提高30%以上，粉塵排放降低50%以上。

　　六、典型應(yīng)用案例

　　案例應(yīng)用單位：某發(fā)電有限責(zé)任公司

　　建設(shè)規(guī)模：一期4×300 MW，二期2×600MW。主要技改內(nèi)容：以3#機(jī)組為例，在空氣預(yù)熱器與電除塵器之間的煙道內(nèi)增加煙氣冷卻器，給水從8#低加入口與7#低加出口混合至70℃后引入煙氣冷卻器，加熱后回到6#低壓加熱器入口，煙氣冷卻器串聯(lián)入原回?zé)嵯到y(tǒng)，使排煙溫度從150℃降低到95℃，低壓給水從70℃加熱到104.6℃，主要設(shè)備包括煙氣冷卻器、控制系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)、閥門和管道，建設(shè)期45天。節(jié)能技改投資額965萬元。年節(jié)能量：3900tce，年節(jié)約費(fèi)用234萬元/年，投資回收期4.12年。

　　七、推廣前景及節(jié)能減排潛力

　　截止到2013年12月，我國火電裝機(jī)容量為7.9億kW。據(jù)此推測，預(yù)計(jì)未來5年，總投入72億元，有50%的火電廠進(jìn)行煙氣綜合優(yōu)化系統(tǒng)余熱深度回收技術(shù)改造，年運(yùn)行時(shí)數(shù)平均按照5000小時(shí)計(jì)算，每年節(jié)能320萬tce，減碳量845萬tCO2/a，節(jié)能減碳潛力巨大。