摘要:文章結(jié)合燃?xì)廨啓C(jī)尾氣的物理及化學(xué)特性,介紹了燃?xì)廨啓C(jī)尾氣的余熱利用方法及其系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:燃?xì)廨啓C(jī)尾氣;中、低溫?zé)煔?;余熱利?/p>
1 緒論
燃?xì)廨啓C(jī)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要能源裝備,其作用是將燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。燃?xì)廨啓C(jī)工作過程中產(chǎn)生大量燃燒后的尾氣,其溫度通常分布在450~600℃,如果直接排放到大氣當(dāng)中,不僅造成能量的損失,還會(huì)造成嚴(yán)重的大氣環(huán)境污染?,F(xiàn)有技術(shù)條件下,燃?xì)廨啓C(jī)單循環(huán)熱效率不及50%,大部分熱量隨著尾氣被排入大氣中,造成能量的浪費(fèi),并且排放的氮氧化物超出相關(guān)國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的要求。
燃?xì)廨啓C(jī)尾氣余熱利用方法及其系統(tǒng)是一種廢棄能源利用技術(shù)及裝備,燃?xì)廨啓C(jī)排放的尾氣通過搭建余熱回收利用及環(huán)保治理系統(tǒng)將會(huì)有效降低燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)營(yíng)及環(huán)保成本,提升燃?xì)廨啓C(jī)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益。燃?xì)廨啓C(jī)尾氣余熱回收利用市場(chǎng)前景廣闊,下面著重介紹燃?xì)廨啓C(jī)尾氣余熱利用方法及其系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。
2 余熱利用及環(huán)保治理方法
燃?xì)廨啓C(jī)尾氣余熱利用及環(huán)保治理方法是基于燃?xì)廨啓C(jī)輸出尾氣的物理及化學(xué)參數(shù),通過設(shè)置余熱鍋爐及選擇性催化還原法脫硝模塊(SCR)來實(shí)現(xiàn)的。燃?xì)廨啓C(jī)尾氣先進(jìn)入高溫余熱模塊進(jìn)行熱交換,尾氣降至一定溫度進(jìn)入選擇性催化還原法脫硝模塊(SCR)進(jìn)行環(huán)保治理,經(jīng)過環(huán)保處理的尾氣再進(jìn)入低溫余熱模塊進(jìn)行熱交換,最后通過煙囪排出。余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,產(chǎn)生的電能并入公用電網(wǎng)。燃?xì)廨啓C(jī)尾氣余熱利用及環(huán)保治理方法可通過預(yù)先設(shè)定的邏輯程序依托工業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。圖1是燃?xì)廨啓C(jī)尾氣余熱利用及環(huán)保治理方法流程圖。
3 余熱利用及環(huán)保治理系統(tǒng)
燃?xì)廨啓C(jī)尾氣余熱利用及環(huán)保治理系統(tǒng)是能源轉(zhuǎn)換及化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng),所述系統(tǒng)由導(dǎo)流煙道、余熱鍋爐及選擇性催化還原法脫硝模塊(SCR)構(gòu)成。導(dǎo)流煙道的一端與燃?xì)廨啓C(jī)尾氣系統(tǒng)連通,另一端則與余熱鍋爐相接,燃?xì)廨啓C(jī)尾氣先進(jìn)入高溫余熱鍋爐進(jìn)行熱交換,尾氣降至一定溫度進(jìn)入選擇性催化還原法脫硝模塊(SCR)進(jìn)行環(huán)保治理,經(jīng)過環(huán)保處理的尾氣再進(jìn)入低溫余熱鍋爐進(jìn)行熱交換,最后通過煙囪排出。圖2是燃?xì)廨啓C(jī)尾氣余熱利用及環(huán)保治理系統(tǒng)。
導(dǎo)流煙道呈錐形由小漸大水平布置,導(dǎo)流煙道上面板與水平成30°角,漸變錐形煙道內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流板,燃?xì)廨啓C(jī)尾氣進(jìn)入導(dǎo)流煙道擴(kuò)散、導(dǎo)流形成均勻的動(dòng)力場(chǎng)進(jìn)入余熱鍋爐。余熱鍋爐臥式水平布置,由高溫余熱鍋爐、低溫余熱鍋爐組成,高、低溫余熱鍋爐間設(shè)有選擇性催化還原法脫硝模塊(SCR)。余熱鍋爐蒸汽段為自然循環(huán),水預(yù)熱段則為強(qiáng)制循環(huán)。給水在水預(yù)熱段中被加熱至預(yù)設(shè)溫度,分別送高溫余熱鍋爐和低溫余熱鍋爐。高溫余熱鍋爐與高溫尾氣熱交換生成高溫過熱蒸汽;低溫余熱鍋爐與低溫尾氣熱交換生成低溫過熱蒸汽。余熱鍋爐產(chǎn)生的高溫過熱蒸汽及低溫過熱蒸汽沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,產(chǎn)生的電能并入公用電網(wǎng)。汽輪機(jī)排出的蒸汽經(jīng)冷凝系統(tǒng)冷卻相變后,由系統(tǒng)給水泵提供壓頭進(jìn)行下一次熱工循環(huán)。
余熱利用及環(huán)保治理系統(tǒng)通過工業(yè)計(jì)算機(jī)程序化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行,所述工業(yè)計(jì)算機(jī)程序化控制系統(tǒng)通過一次就地測(cè)量裝置測(cè)量燃?xì)廨啓C(jī)尾氣溫度、余熱鍋爐汽包水位、余熱鍋爐主蒸汽壓力、溫度及流量等參數(shù)的數(shù)值,變送裝置將一次就地測(cè)量裝置測(cè)量數(shù)值轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)送往DCS(Distributed Control System,簡(jiǎn)稱DCS)控制系統(tǒng),DCS控制系統(tǒng)通過預(yù)先設(shè)定的邏輯程序來實(shí)現(xiàn)余熱鍋爐的自動(dòng)化運(yùn)行。在特定及其他需要的情況下,余熱鍋爐DCS控制系統(tǒng)可撤出運(yùn)行,余熱鍋爐改為人工手動(dòng)控制的運(yùn)行模式。
4 結(jié)語
燃?xì)廨啓C(jī)尾氣余熱利用方法及其系統(tǒng)實(shí)施后,在實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)尾氣潔凈排放的同時(shí)提高了燃?xì)廨啓C(jī)的能源轉(zhuǎn)換效率,克服了制約燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展的瓶頸。本文所闡述的燃?xì)廨啓C(jī)尾氣余熱利用方法及其系統(tǒng)是在堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境基本國(guó)策的大背景下,實(shí)現(xiàn)新型工業(yè)化道路的過程中提出,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn):
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作者簡(jiǎn)介:林仟國(guó)(1980),男,漢族,江蘇射陽人,工程師,主要研究方向:余熱回收及利用。