燃煤锅炉烟气余热回收技术的应用

来源：杭州半岛.体育— 余热回收发布日期：2022.05.19

近年来，随着国家对环境保护的要求越来越严格，煤炭价格也在上涨，火力发电厂的发电成本也在上升。为了降低成本，不仅可以提高生产过程中的能源利用率，还可以采取措施提高烟气排放后的能源利用率，因为燃煤锅炉的排放温度往往高于设计值，我们可以进一步研究烟气余热回收，降低生产成本，提高企业效益。

燃煤锅炉烟气余热回收技术

锅炉的烟气热量有两种形式：显热和潜热。不同类型的锅炉烟气含有不同的水蒸气。在回收过程中，燃气锅炉和燃料锅炉不仅要回收热，还要回收水蒸气冷凝时的潜热，但燃煤锅炉回收的余热主要是热。目前，烟气余热回收技术主要包括以下几种。

1.1安装换热器。

一般来说，一些省煤器安装在燃煤锅炉中。省煤器的种类和风格有很多，如板式、肋式和翅片式，但该装置也存在一些不足，即换热率相对较低，余热不能很好地回收。如果在省煤器后安装换热器，在换热器的作用下，可以使用一些燃气热量进行材料预热或干燃料、加热网水等，可以有效提高锅炉的效率。该方法简单易行，技术相对成熟，但受烟气泄漏点影响，烟气余热无法深度回收。该方法适用于中小型燃煤锅炉。

1.2热管技术。

热管是一种高效的传热设备，主要通过蒸发潜热来传递能量。液体在工作质量蒸发过程中会吸收烟气的废热，而工作质量的气体在到达冷端后会释放大量的热能。热管具有尺寸小、传热效率高等优点，无需额外动力。热管节能效果好，发展前景广阔。但目前，热管技术的发展也受到一些条件的限制。例如，所需的工业材料要求较高，因此热管的价格相对较高。同时，这种新兴技术的应用不是很广泛。在实际使用过程中，会出现灰色堵塞或漏点腐蚀等问题，需要进一步加强应用。

1.3冷凝锅炉。

烟气中有大量的水蒸气，水蒸气中含有大量的潜热。一般来说，烟气的回收没有达到潜热水平，但回收显热，因此锅炉的热效率不高。冷凝锅炉技术是冷凝烟气中的余热，回收水蒸气中的显热和潜热，用于加热日常生活用水、锅炉补水等。该技术不仅最大限度地利用水蒸气的潜热，而且起到保护环境的作用，因为冷凝液会吸收二氧化氮，减少烟气中酸性成分的排放，保持大气成分的平衡。冷凝锅炉适用于水蒸气含量高的燃气锅炉，而燃煤锅炉水蒸气含量低，不适用于冷凝技术。

优化电厂燃煤锅炉烟气余热回收利用

1.燃煤锅炉烟气余热回收技术的应用。

以普通燃煤锅炉为例，分析燃煤锅炉烟气余热回收。虽然内部配备了省煤器，但烟气温度过高。如果不回收烟气，就会产生很大的资源浪费。由于这种锅炉是一种燃煤锅炉，烟气中的水分含量不多。如果采用冷凝技术回收水蒸气资源，效果将不尽如人意。由于回收改造设备本身的成本相对较高，水蒸气含量低，可利用性低，会事半功倍。燃煤锅炉采用换热器设计，即在原空气预热器尾部和电除尘器尾部安装两级烟气冷却器。烟气通过空气预热器、一级烟气冷却器、电除尘和二级烟气冷却器进入烟囱。同时，供水过程也发生了变化。8、7低压加热器冷凝水后，先用二次烟气冷却器加热，再送风机。风机出口处加热风机出口处的风温，利用烟气余热加热空气，提高燃烧效率。换热后的水送回6号低压加热器继续加热，然后流经其他加热器和省煤器，最后送入汽包。烟气冷却换热器的安装方法采用横管交错排列的形式。换热器安装在烟气温度较低的地区。长期受低温影响会加剧换热器的腐蚀，对换热器提出了更高的要求。不仅要求翅片材料耐低温、耐腐蚀、耐热面积改造，增加钢管厚度和厚度，还要保证换热器低端温度高于烟气露点温度，最终保证引风机输出正常。

2.近年来，对温差发电技术在低档热能回收中的应用进行了丰富的研究。

以大规模工业余热回收为背景的温差发电技术研究主要集中在发电器件性能的测试和余热回收系统的设计上。此外，该技术应用于锅炉尾部空气预热器的后部区域，电站效率可提高约0.5%。本文在2×300MW电厂燃煤锅炉实际运行参数和煤质分析的基础上，计算了余热回收系统的发电功率、布片面积、冷却水流量和单位发电成本，并对锅炉排烟余热进行了优化分析。在本文中，余热回收的优化利用了温差发电技术。该技术是基于1821年德国塞贝克发现的塞贝克效应。他发现两种不同导电材料的结点（节）有不同的温差电势。因此，为了获得温差发电片的性能参数，可以使用实验台进行测试，通过适当调整实验台的运行情况，分析温差发电片在电厂运行条件范围内的工作性能。实验台主要由以下部分组成：烟道主体、加热炉、发电组件、测量装置、风扇、冷却水箱、循环泵和循环管道。在实验中，以蜂窝煤为燃料，烟道模型主体由铝制成，周围有4个40mm×40mm规格的温差发电片，在烟道各温差发电片的热冷端分别安装8个热电偶。在数据处理过程中，温差发电片的冷热端温度以热电偶的平均值为准。实验装置采用循环水冷却，控制温差发电片的冷端温度，并保持在20℃左右。同时，在烟道底部设计冷空气入口，在入口处安装可调功率风扇控制烟气温度，调节温差电影热端温度，系统稳定后，记录当前温差电影开路电压和短路电流的实验数据，计算当前工况下的最大输出功率。该实验测量了烟气温度从100℃变化到160℃的工作条件，并根据实验结果使用最小的二乘法进行回归，以获得数据所满足的函数关系。利用回归结果，可以得到70℃至140℃之间的温差电势和最大发电功率，为后续余热回收的优化分析提供基础。