李云軍

（煙臺新奧清潔能源有限公司，山東 煙臺264000）

1 火力發(fā)電廠煙氣余熱利用與應(yīng)用背景

A火力發(fā)電廠現(xiàn)有3臺鍋爐，主要采用3臺兩運(yùn)轉(zhuǎn)模式，遠(yuǎn)期5臺三運(yùn)轉(zhuǎn)，鍋爐所產(chǎn)生煙氣流量為506 300.5～530 047.3Nm3/h，煙氣溫度為高溫，壓力為2 000～3 000Pa，熱值約20.44MJ/Nm3。排煙熱損失是A火力發(fā)電廠鍋爐各項(xiàng)熱損失大項(xiàng)，占鍋爐總熱損失的80.0%以上。為降低機(jī)組熱量損失，實(shí)現(xiàn)能源的更高效利用，A火力發(fā)電廠擬加裝煙氣余熱利用系統(tǒng)，利用煙氣余熱進(jìn)行凝結(jié)水加熱，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目的。其中，2#機(jī)組低溫省煤器設(shè)計(jì)鍋爐排煙溫度降低至100.0℃，低溫省煤器進(jìn)水溫度為70.0℃，凝結(jié)水取水方案從3#低壓加熱器入口取一路水源，從5#低壓加熱器入口取一路水源，2路混合后運(yùn)輸至低溫省煤器入口，可最大限度地控制低溫省煤器煙道的換熱面積。

2 火力發(fā)電廠煙氣余熱利用與應(yīng)用技術(shù)方案

2.1 技術(shù)方案概述

A火力發(fā)電廠煙氣余熱利用與應(yīng)用技術(shù)方案主要是低溫省煤器技術(shù)方案。即通過煙氣余熱加熱低加回?zé)嵯到y(tǒng)內(nèi)部凝結(jié)水，促使A火力發(fā)電廠鍋爐排煙溫度降低至恰當(dāng)數(shù)值。同時，經(jīng)過回?zé)嵯到y(tǒng)內(nèi)凝結(jié)水回收熱量，可以排擠下一級低加汽輪機(jī)抽氣，促使抽氣回轉(zhuǎn)至汽輪機(jī)繼續(xù)做功，為汽輪機(jī)做功功率的提升提供依據(jù)。與此同時，針對采暖供熱機(jī)組，可以將回收熱量用于供熱時期熱網(wǎng)水加熱，具有更加顯著的能量節(jié)約效果[1]。

根據(jù)布置方案差異，A火力發(fā)電廠煙氣余熱利用技術(shù)應(yīng)用效果也具有一定的差異。如在空預(yù)器、除塵器間進(jìn)行低溫省煤器布置，可以在回收煙氣余熱的同時降低飛灰比電阻及粉塵污染物排放，最大限度地保證除塵器效率，且具有投資少、工程量小、結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)。但是為了保證A火力發(fā)電廠中低溫省煤器及下游設(shè)備不受低溫度酸類物質(zhì)腐蝕，需要進(jìn)行換熱器運(yùn)行溫度的精密控制，保證換熱器出口煙氣溫度在酸露點(diǎn)以上；若在引風(fēng)機(jī)、脫硫塔間布置低溫省煤器裝置，雖然在一定程度上避免了引風(fēng)機(jī)、除塵器設(shè)備低溫腐蝕，也可以將煙氣溫度降低至較低水平，實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠煙氣余熱的最大程度回收利用，避免了脫硫系統(tǒng)減溫水的重復(fù)補(bǔ)水，節(jié)水效果較佳。但煙氣溫度直接降低至較低的數(shù)值，極易導(dǎo)致低溫省煤器、煙道低溫酸腐蝕問題的出現(xiàn)[2]?；诖?，可以對低溫?zé)煔庥酂崂门c應(yīng)用方案進(jìn)行精密設(shè)置，整個方案包括第一級熱回收器和第二級再加熱器2部分。前者主要布置在空預(yù)器、電除塵器間煙道上；后者主要布置在脫硫塔、煙囪間煙道上。通過熱量較高煤水密閉式循環(huán)，第一級熱回收器可以將除塵器入口煙氣溫度從150.0℃降低至60.0℃，第二級再加熱器可以利用第一級熱回收器回收熱量將脫硫塔出口煙氣溫度升高至70.0℃。由于整個裝置換熱器材料均為氟塑料材料，可以從根本上解決換熱器低溫腐蝕、灰塵擠壓等問題，實(shí)現(xiàn)A火力發(fā)電廠煙氣余熱的最大化回收利用。

2.2 技術(shù)方案應(yīng)用優(yōu)化

雖然A火力發(fā)電廠中低溫省煤器裝置的應(yīng)用可以有效降低工程造價，但是在3#、5#低壓加熱器入口引入一路水源極易導(dǎo)致3#、5#段抽氣的抽氣量被大量排擠，進(jìn)而造成機(jī)組熱量損耗增加，對低溫省煤器能量節(jié)約效果具有較大的不利影響。因此，為了保證A火力發(fā)電廠中低溫省煤器入口的水溫度一定，最大限度地控制機(jī)組熱量損耗，應(yīng)在A火力發(fā)電廠低溫省煤器裝置應(yīng)用過程中，實(shí)施3#低加入口取水設(shè)計(jì)方案，保證5#段抽汽量一定。即在水室筒身內(nèi)部采用油布將管板管口嚴(yán)密防護(hù)，在水室筒身上進(jìn)行開孔，利用碳刨弧沿開孔位置線碳刨至距離筒身內(nèi)壁約1.5mm位置。隨后采用砂輪將開孔隔開并在卸除開孔余料前固定。隨后依據(jù)圖紙要求，利用砂輪打磨缺口，并采用吸塵器充分清除灰塵及筒內(nèi)雜物。同時，將補(bǔ)強(qiáng)板套入接管，固定補(bǔ)強(qiáng)板與接管，牢固焊接接管與水室筒身、接管與筒身內(nèi)角。通過上述處理，可以有效避免機(jī)組熱量損耗，保證煙氣余熱利用裝置的有效應(yīng)用。

3 火力發(fā)電廠煙氣余熱利用與應(yīng)用效益

3.1 投資估算

一方面，建設(shè)投資估算，A項(xiàng)目建設(shè)估算總投資為184.77萬元，部分工程及費(fèi)用如表1所示。另一方面，流動資金估算，A項(xiàng)目流動資金估算如表2所示。

表1 A火力發(fā)電廠煙氣余熱利用建設(shè)項(xiàng)目估算（局部）

表2 A項(xiàng)目流動資金估算（局部）

3.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

A火力發(fā)電廠煙氣余熱利用項(xiàng)目主要用資金均由企業(yè)自籌，預(yù)計(jì)購置材料、維修、折舊等成本費(fèi)用約為20.25萬元，節(jié)省煤電費(fèi)用47.60萬元，投資回收期內(nèi)部收益率為13.22%，靜態(tài)投資回收期（含建設(shè)期）為7.85年。A火力發(fā)電廠在遠(yuǎn)期計(jì)劃另外投資2臺鍋爐，最終實(shí)現(xiàn)5臺三運(yùn)轉(zhuǎn)。即在一期投資鍋爐低溫省煤器的基礎(chǔ)上增加2臺低溫省煤器，預(yù)計(jì)投資363.59萬元，年均凈利潤72.73萬元，靜態(tài)回收期為3.98年。

4 結(jié)語

綜上所述，火力發(fā)電廠煙氣余熱利用項(xiàng)目符合國家“十三五”發(fā)展規(guī)劃及節(jié)能減排的要求，可以滿足火力發(fā)電廠持續(xù)、健康發(fā)展及環(huán)境保護(hù)要求，且具有顯著的社會效益和環(huán)境效益[3]。因此，火力發(fā)電廠應(yīng)依托現(xiàn)有煙氣余熱利用條件及管道設(shè)施條件，在預(yù)定邊界條件及價格區(qū)間內(nèi)，采用恰當(dāng)?shù)牡蜏厥∶浩骷夹g(shù)路線方案，以便最大限度地利用煙氣余熱，節(jié)省前期投資，提高生產(chǎn)運(yùn)行效益。