摘要：隨著能源和環(huán)境問題日益嚴峻镊辕，國家對電站的問題日益突出，對環(huán)保工作要求更高蚁袭，低低溫煙氣處理技術(shù)在在許多發(fā)電站得到了應用掸柏，它不僅保證了較高的除塵效率虹烈，而且解決了下游設(shè)備的防腐蝕問題。

前言

隨著能源環(huán)境問題日益嚴峻椒玖，國家對電站的節(jié)能環(huán)保工作提出了更高的要求败何，低低溫煙氣處理技術(shù)在許多電站得以應用。其將電除塵器進口前的煙溫深度降低至露點附近采缎，煙氣中的硫酸霧會被飛灰顆粒吸附诺骏，然后被電除塵器捕捉后隨飛灰排出，不僅保證了更高的除塵效率敌菩，還解決了下游設(shè)備的防腐蝕難題基恩。

1 火電廠低低溫煙氣處理系統(tǒng)煙氣余熱利用技術(shù)的研究背景

實踐證明，低低溫煙氣處理技術(shù)與濕法煙氣脫硫工藝的組合可以達到高效除塵疏拱、脫硫的效果斤杏，是達到電站鍋爐煙氣超凈排放的有效途徑之一。另一方面榕每，回收的煙氣余熱若引入蒸汽回熱系統(tǒng)腹呀，用于加熱凝結(jié)水，則成為低低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)栏尚，可以節(jié)省回熱抽汽起愈，起到替代部分低壓加熱器的功能，節(jié)省的抽汽返回汽輪機繼續(xù)做功译仗，會提高機組的循環(huán)效率抬虽。因此，電站低低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)使環(huán)保與節(jié)能相結(jié)合纵菌，具有雙重功效阐污。電站熱系統(tǒng)節(jié)能分析方法大多以熱力學第一定律為依據(jù)，如施延洲等在某電廠煙氣余熱利用系統(tǒng)熱力試驗中采用熱平衡法進行節(jié)能分析咱圆。閆水保笛辟、郭江龍等指出了等效熱降法、矩陣法和循環(huán)函數(shù)法等分析方法之間的關(guān)系序苏。這些方法均基于能量和質(zhì)量的守恒手幢，利用系統(tǒng)熱力學平衡的概念來分析、完善所研究系統(tǒng)杠览，但它們僅考慮了能量的數(shù)量而忽視了能量的品質(zhì)弯菊，所以在分析系統(tǒng)能量品質(zhì)下降的原因上無能為力昵乾，因此也無法正確地分析系統(tǒng)節(jié)能和優(yōu)化的潛力牺缰。而熱力學第二定律指出了能量轉(zhuǎn)換的方向性，注重于能量的品質(zhì)與可用性歼取。以熱力學第二定律為依據(jù)的熵產(chǎn)法能夠?qū)煔庥酂崂眠^程中的不可逆損失進行分析和量化醋咒，同時辨識系統(tǒng)中不可逆損失的原因和產(chǎn)生的部位负稚，可以清晰揭示出能量在傳遞和轉(zhuǎn)換的各環(huán)節(jié)中能量耗損的分布特征，從而更好地為提高低低溫煙氣余熱利用的有效性指引方向晦苞。

2 低溫余熱回收過程的實驗分析

在空氣預熱器出口和電除塵器之間的煙道中增設(shè)低低溫省煤器央改，將煙溫深度降低至約90℃，其水側(cè)通常與回熱系統(tǒng)中的某級（或某幾級）低壓加熱器并聯(lián)連接浊娄，回收的余熱用于加熱部分凝結(jié)水仑锥，以排擠對應的抽汽，增加機組做功功率矗夯。相對低低溫煙氣單級回熱利用德州，如低低溫省煤器并聯(lián)于幾級回熱加熱器，則稱之為低低溫煙氣多級回熱利用施翰。自x一l級加熱器出口引出凝結(jié)水進入低低溫省煤器加熱窝革，吸收煙氣余熱熱負荷后，回到m級加熱器人口的主凝結(jié)水管道吕座，此過程中虐译，排擠了x～m級加熱器的抽汽。以低低溫煙氣末級回熱利用熵產(chǎn)分析為基礎(chǔ)吴趴，對其多級級回熱利用系統(tǒng)進行熵產(chǎn)分析漆诽。基于上述流程锣枝，于某垃圾焚燒電廠內(nèi)完成了示范項目的建設(shè)與調(diào)試拴泌，并開展了工業(yè)化實驗分析。圖 1 為所述方案的正視流程和側(cè)視流程圖惊橱。

2.1 實驗案例一

除塵后的低溫煙氣條件：溫度150℃蚪腐，含塵量約2g/Nm3，流量約92税朴，881Nm3/h回季，含水率31%。除塵后的低溫煙氣1呈U形流過整套系統(tǒng)正林。在入口側(cè)泡一，煙氣1首先經(jīng)熱管2降溫后回收部分顯熱，溫度降低至120℃桃铛，之后進入列管冷凝器3的殼程將煙溫降至露點溫度以下肋森，約34℃。管程內(nèi)的常溫冷卻水5被相應加熱并獲得熱水6假磺。在該過程中烈杠，余熱回收總量可達13MW，煙氣冷凝液4則由設(shè)備底部排出努扶。在出口側(cè)跃百，低溫煙氣經(jīng)熱管2回收入口側(cè)煙氣1顯熱后溫度重新升高券妹，達到80℃，最后經(jīng)煙囪順利排出患刻。采用上述方法回收所得余熱每小時可將300t水由20℃加熱至60℃啰氏，該熱水可作為鍋爐給水循環(huán)利用或周邊居民生活供熱。

2.2 實驗案例二

低低溫煙氣余熱利用水側(cè)系統(tǒng)杠锻。為防止嚴重的低溫腐蝕赘双，系統(tǒng)設(shè)置了回水再循環(huán)管路，6#低加進口的凝結(jié)水與再循環(huán)回水混合至70℃珍特，進入低低溫省煤器被加熱至109.5℃醇坝，回到6#低加進口的凝結(jié)水主管路。應用低低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)降低排煙溫度48℃次坡，回收煙氣單位熱負荷69.33kJ／kg呼猪，熵產(chǎn)法計算蒸汽做功能力增加了7.66 kJ／kg，標準煤耗率降低2.15g（kw•h）砸琅，全廠效率相對提高0.66％宋距。按照計算結(jié)果，低低溫省煤器回收熱量的做功能力損失分布症脂，表明總做功能力損失包含了煙氣余熱輸入損失谚赎、加熱器損失、汽輪機流動損失和凝汽器放熱損失等4項诱篷，分別占總損失的份額分別為85．23％壶唤、5．94％、3．96％和4．87％棕所。

2.3 實驗案例三

電站機組回熱系統(tǒng)中闸盔，若因利用熱量改變而排擠某級加熱器抽汽，會對其后的各級加熱器造成影響地垢。對于疏水式加熱器满页，抽氣量減少會使進入下級的疏水量會減少；對于匯集式加熱器尊伟，會使以后各級的凝結(jié)水量增加惑拙，這些原因都會造成后級加熱器的可利用熱量相對減少，因此野疟，后面各級加熱器會增加抽汽量以保持熱量平衡插呜。

3 結(jié)論

（1）煙氣冷卻器和回熱加熱器這兩種加熱器存在傳熱溫差，產(chǎn)生了加熱器傳熱損失廷碴。提高低低溫省煤器進砾楞、出口水溫，煙氣冷卻器傳熱溫差減少，傳熱損失降低檩耕；另外，煙氣冷卻器進裕砖、出口水溫的提高還可以排擠更高能級的回熱抽汽蜒鸣，回熱抽汽線的上移，從而使兩種加熱器的總傳熱損失減少鸵隧。但過小的煙氣冷卻器端差會導致其傳熱面積增大绸罗、投入增加，低低溫省煤器出口水溫選擇往往要依據(jù)投資和收益進行綜合考慮豆瘫。

（2）低低溫煙氣余熱利用系統(tǒng)通過加熱凝結(jié)水排擠回熱抽汽珊蟀，在增加汽輪機做功的同時導致排汽量較原來增加2.79％，使汽輪機內(nèi)流動損失和凝汽器放熱損失增加外驱。對于汽輪機內(nèi)流動損失育灸，由于鍋爐排煙溫度的限制，低低溫省煤器排擠的抽汽一般為低壓回熱抽汽昵宇，僅造成的汽輪機低壓缸后部的流動損失增加磅崭，影響有限。汽輪機流動損失增加占總損失的3.96％瓦哎。排汽量增加造成的凝汽器放熱損失增加占總做功能力損失的4.87％砸喻，而在以熱力學第一定律為基礎(chǔ)的分析方法中，排汽量增加導致冷源損失增大蒋譬，回收余熱的所有做功損失都被歸為冷源損失之中割岛。

（3）由于系統(tǒng)利用的是煙氣余熱，煙溫較低寓蔼，因此煙氣余熱自身帶有大量的咱贪，構(gòu)成了煙氣余熱輸入本項損失與利用煙溫相關(guān)，表明煙氣余熱利用系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性受到鍋爐原始排煙溫度的限制筛六。如果鍋爐排煙溫度較高促军，一方面煙氣余熱輸入損失減小什氮；另一方面等灾，低低溫省煤器的出口水溫得以提高，加熱器傳熱損失降低舟道，還可以排擠更高能級的抽汽莫金，相同回收熱量下排擠抽汽量減少，凝汽器放熱損失也會降低遍沟，從而使系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性顯著提高洽咬。

4 結(jié)語

低低溫高效燃煤煙氣處理工藝具備除塵提效、節(jié)能減排倚务、高效脫除SO3橙围、緩解“石膏雨”沼死、解決視覺污染、實現(xiàn)干煙囪排放等綜合優(yōu)點崔赌，粵電大埔電廠大型機組示范應用所取得的優(yōu)良效果更加驗證了該工藝的高效可靠性意蛀。該工藝未來必將成為超低排放的一種主流工藝，得到廣泛的推廣應用健芭。