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煙氣余熱回收利用的可行性研究

文檔作者：馬俊杰，姜磊，朱蕾文檔來源：新疆電力設(shè)計院機務(wù)室		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年04月26日
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2014年第7期(總第106期)
鈺；夏與芋稚
ENERGY AND ENERGY CONSERVATl0N 2014年7月
煙氣余熱回收利用的可行性研究
馬俊杰，姜磊，朱蕾
(新疆電力設(shè)計院機務(wù)室，新疆鳥魯木齊830002)
摘要： 煙氣余熱回收裝置是一套用煙氣熱量加熱吸熱介質(zhì)的裝置。從投資、運行等各方面，針對設(shè)置煙氣換熱器的
工程，分別闡述其有利及不利因素，并進行比較，從而論證安裝煙氣余熱換熱器具有很大的社會效益和經(jīng)濟效益。
關(guān)鍵詞：煙氣余熱；回收利用；排煙熱損失
中圖分類號：TU834．6+34 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095一0802一(2014)07—0034—02
S伽y on the Fe蚓悅l蚵ofn眥G嬲W嬲te Heat Rec”lillg
MA Jun一¨e。J lANG Lei。ZHU Lei
(Engineering Room of×jnjjang EIectnc Pawer Design Inst．nute，Urumqi 83∞02，×injiang，China)
Ab!'仃’act： Flue g鸛w髂te heat托covery equipment．is a艙t of equipments which heats medium witlI the heat of nue gas．In view
of the pmject of駝nings nue g髓heat膩ch蚰ger'de∞r(nóng)ib∞and compar∞tIIe favo陽ble and unfavorable facto璐of it respectively
f而m the inVesmlent，opemtion and otller聃pects∞鸛to demonstJ齜e tllat instamng nue gas w鵲te heat exchanger h髂g托8t social
and economic benefit8．
1【ey words：nue gas w鵲te heat；RecycliIlg；heat lo鹋due to exhaust g鶘
O引言
鍋爐排煙熱損失是鍋爐各項熱損失中最大的一項，
排煙溫度每上升20℃，鍋爐就要損失約1％的熱效
率。在鍋爐空預(yù)器后的煙道上安裝煙氣換熱器有效降
低鍋爐的排煙熱損失是此系統(tǒng)方案提出的主要目的。
1 加裝煙氣余熱回收裝置的工程設(shè)想
本文以新疆準(zhǔn)東地區(qū)2×350 Mw機組工程為例，
采用的煙氣余熱回收裝置是一套煙氣—水管式換熱器，
用鍋爐尾部排煙熱量加熱汽水，相關(guān)系統(tǒng)設(shè)想如下。
1．1工程煙氣系統(tǒng)方案的確定
考慮到運行安全性及運行成本等方面的因素，同
時結(jié)合工程特點決定煙氣系統(tǒng)采用低塵區(qū)引風(fēng)機后布
置方式。
1．2煙氣余熱回收吸熱介質(zhì)確定
針對350 Mw等級機組，建議用煙氣余熱加熱凝
結(jié)水系統(tǒng)，以提高凝結(jié)水進入系統(tǒng)的初溫。主要熱力
系統(tǒng)運行說明如下：
機組正常開啟過程中，煙氣余熱換熱器出人口閥
收稿日期：2014-05—20
第一作者簡介：馬俊杰，1981年生，男，新疆烏魯木齊人，
2004年畢業(yè)于上海電力學(xué)院熱能與動力工程專業(yè)，工程師。
·34·
門開啟，換熱器水側(cè)是封閉循環(huán)系統(tǒng)，煙氣余熱換熱
器水側(cè)的凝結(jié)水在換熱器處吸收煙氣余熱，加熱到一
定溫度進入汽輪機側(cè)凝結(jié)水系統(tǒng)繼續(xù)加熱。水系統(tǒng)中
增加1臺膨脹水箱，用于平衡水循環(huán)和穩(wěn)壓，補水來
自化學(xué)水處理室。
1．3工藝系統(tǒng)參數(shù)選擇
采用有限腐蝕的煙氣余熱換熱器系統(tǒng)，換熱器壁
面溫度最低點基本等同于換熱器水側(cè)進口溫度。當(dāng)水
側(cè)溫度高于煙氣中水蒸氣飽和溫度15℃左右時，金
屬壁溫在這個區(qū)間的腐蝕速度在O．1 mm／a一0．25 mm，a
左右。按照這個腐蝕速度，煙氣換熱器的腐蝕安全性
是可以得到保證的。
引風(fēng)機出口煙氣溫度：136℃；
引風(fēng)機出口煙氣量(1臺爐)：2 253 420 m弧。
a)煙氣可利用的余熱計算。(a)理論煙氣焓降=
(1舶7 5×1．827 2+4．309 2×1．296 5+0．645 5×1．508 4)×
136一(1．007 5×1．808 1+4．318×1．295 7+o．645 5×1．504 5)
×1ll=210 l【J，I【g；∞理論空氣焓降=5．389×1．326×136—
5．389×1．324×ll 1-180 kJ，l【g；(c)飛灰焓降=3．28，100×
o．9×0．803 5×136—3．28，100×0．9×0．747 7×1 1 l=0．776 kJ，
kg；@實際煙氣焓降=211+(1．38—1)×180+O．776=280
kJ瓜g；(e)實際可利用的煙氣余熱(以煙氣回?zé)崞鞯挠酂?
利用有效系數(shù)為0．8計)=210×103×280×0．8=47 264
MJ兒；
萬方數(shù)據(jù)
2014年第7期馬俊杰，等：煙氣余熱回收利用的可行性研究2014年7月
b)煙氣余熱可加熱生水量。煙氣回?zé)峒訜崞鬟M口
凝結(jié)水由7號低壓加熱器入口接出，然后由7號加熱
器出口接人。出水溫度為80℃，焓值分別為336 kJ幾g，
回水溫度為103℃、焓值為432 kJ／kg?？杉訜岬纳?
水量=47 264／(432—336)=490 t／}I。
2加裝煙氣換熱器的運行
2．1 換熱器傳熱管金屬壁溫的運行控制
在機組滿負(fù)荷工況，排煙溫度較高，翅片傳熱管
金屬管壁溫度設(shè)計取值為92．5℃；在機組部分負(fù)荷
運行工況，排煙溫度較低，可采用煙氣熱量回收裝置
傳熱管壁溫自動控制系統(tǒng)，啟動換熱器給水再循環(huán)，
保證運行中翅片傳熱管金屬管壁溫度不低于92．5℃。
2．2換熱器傳熱管堵灰情況分析及清灰措施
為防止換熱器積灰，常規(guī)的設(shè)計應(yīng)從下述2個方
面予以足夠重視：
a)保證煙道截面大小，保證煙氣流通，優(yōu)化吹灰
器數(shù)量及布置方式，保證吹灰效果；
b)采用合理煙氣流速，一般保證流速不低于12
“s，這樣煙氣中的積灰不會留存在煙道內(nèi)，而是跟
隨煙氣流動。
3加裝煙氣余熱回收裝置對機組的不利影響
a)加裝煙氣余熱回收裝置將增加煙道的通風(fēng)阻
力，消耗廠用電量。系統(tǒng)在加裝了煙氣余熱回收裝置
后將使吸風(fēng)機后的煙道阻力增加約800 Pa，為抵消這
部分增加的煙道阻力，就必須加大引風(fēng)機的電機功
率，運行時除了需要多消耗一部分電能之外，可能也
會隨之增加一定的設(shè)備投資；
b)加裝煙氣余熱回收裝置將增加設(shè)備的檢修維護
量及機組事故率。煙氣余熱回收裝置比較容易出現(xiàn)的
問題是煙氣磨損和尾部低溫腐蝕。
4設(shè)置煙氣余熱回收裝置的收益分析
以下計算以標(biāo)煤價130元，t、成本電價0．14元，
(kW·h)、年運行7 500 h計列。
4．1正效益
a)煙氣余熱利用增加的效益為：
節(jié)省標(biāo)煤=33 606／29 308×7 500=8 600池；
全年節(jié)約標(biāo)煤價=8 600×130=112×104元；
b)煙氣余熱利用系統(tǒng)降低排煙溫度，同時與脫硫
系統(tǒng)相結(jié)合，可節(jié)省大量不必要的噴水。全年節(jié)約水費
=20×7 500×4=60×104元，a。式中排煙溫度降低25℃
時系統(tǒng)節(jié)約噴水20 t／ll，噴水水費以4元，t計列。
4．2負(fù)效益
a)煙氣余熱利用系統(tǒng)及其附屬設(shè)備、管道、閥門
等投資費用。深度節(jié)能裝置本體總造價400×104元，
增加的供回水管道及安裝費用61×104元，即總投資
增加了461×104元；
b)經(jīng)過熱平衡計算得出結(jié)論如下：由于尾部煙氣
的熱量加熱了部分凝結(jié)水，減少了抽汽量，汽輪機本
身的熱耗減少約52 kJ／(kw·h)，折算到標(biāo)煤耗為1．85
∥(kw．h)，則：
增加標(biāo)煤=1．85×350×7 500／1 000=4 856池；
全年減少標(biāo)煤價=4 856×130=63×104元；
c)電耗增加。加裝煙氣余熱系統(tǒng)增加了引風(fēng)機電耗。
煙氣余熱利用系統(tǒng)整體煙氣流阻凈增加約500 Pa，
此部分阻力對風(fēng)機的影響如下：風(fēng)機電耗增加250 kW；
增加電費=250×7 500×0．14=26．25×104元；
d)運行維護費用。每8 a需200×104元更換冷
段受熱面，加上每年運行維護費用，折合至每年約需
25×104元運行維護費用。
4．3煙氣余熱利用系統(tǒng)投資收益
由上述計算可見，煙氣余熱系統(tǒng)總投資增加了
501×104元，產(chǎn)生正效益57．75×104元／a，節(jié)煤效益
49×104元／a，節(jié)水效益60×104元，a，運行成本節(jié)約
51．25×104元，a，還有501×104元的投資額當(dāng)年無法
回收。
5結(jié)語
由上述論述和對比可知，設(shè)置煙氣換熱器可合理
回收煙氣中的余熱，2臺機組每年節(jié)水約30×104 t、
節(jié)標(biāo)煤1．72×104 t、可提高機組供熱能力67．2 GJ／ll。
煙氣換熱器設(shè)備初投資7 a內(nèi)即可收回，具有很大的
社會效益和經(jīng)濟效益。
(責(zé)任編輯：高志鳳)
o·o·o●o●o●o·o·o●c’●o●—C'●(>●o·o·o●o●o●o·o·o●o●o●o·o●o●o●o●o●o●o●o●o●o·o●<>●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●<>●o●C，●
(上接1 8頁)
城市規(guī)劃提供依據(jù)，是一種值得推廣的燃?xì)庑枨箢A(yù)測
方法。
參考文獻：
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[4]王引平，吳華，楊軍．城鎮(zhèn)燃?xì)飧黝愑脩粲脷饬款A(yù)測的
方法研究[J]．煤氣與熱力，2011(05)：B07一B11．
(責(zé)任編輯：高志鳳)

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