烟气余热回收装置的应用

郑利　田珂　刘拥军

关键词：排烟温度;烟气余热;热管换热器;循环水;凝结水

华电国际十里泉发电厂7号锅炉为亚临界压力一次中间再热、自然循环汽包炉，采用平衡通风及四角切圆燃烧技术，制粉系统为负压运行、中储式、乏气送粉。目前，除尘器采用一电二袋式电袋复合除尘器，同时增加5 m滤袋空间的超低排放改造，电袋复合除尘器入口为4个3.6 m×3.0 m的矩形烟道，总长度约15.0 m[1-2]。

7号锅炉排烟温度偏高，影响布袋除尘器的运行安全和寿命，同时，高烟温导致烟气流速快，电袋除尘器的运行效率相应降低。机组的经济性和安全性较差。本项目在空气预热器和电袋除尘器之间的烟道上加装烟气余热回收装置，可降低排烟温度，提高电袋除尘器的运行安全性和延长滤袋使用寿命，减缓烟气流速，提高除尘效率，回收烟气余热加热机侧的凝结水，提高机组的经济性。

1 烟气余热回收装置设计综合考虑7号锅炉现场烟道的实际情况和运行情况之后，将热管低温省煤器受热面垂直布置在电除尘入口的4个水平烟道内，将热管吸热段插在烟道内，并将放热段插在凝结水换热介质中，吸热段与放热段完全隔离，彻底解决传统换热器水管泄漏等问题。换热器本体沿煙气流向分成4组，4组换热器之间安装通透式检修平台，每组4个模块，共16个模块。热管烟冷器装置可实现蒸发降温运行方式和余热回收降温方式双模式运行[3-4]。

余热回收水循环装置包括凝结水侧和循环水侧两部分，通过换热器换热。凝结水侧：从轴加出口抽取凝结水进入换热器凝结水侧，加热后流回6号低加入口。循环水侧：烟气余热回收装置出口的热水经循环泵进入换热器循环水侧，被凝结水冷却后，回到烟气余热回收装置循环换热。采用高低压管路凝结水隔离换热技术，可在根本上隔离凝结水侧和烟气余热回收侧，避免凝结水系统泄漏和凝结水质污染。凝结水侧与循环水侧采用高效的板式换热器，相关设计参数如表1所示，为方便监视和操作，在管道上安装相应的压力表、流量计、温度元件，并将参数引至分散控制系统（Distributed Control System，DCS）画面[5-6]。

循环水侧采用两台循环水泵设计，水泵设计流量300 m^3/h，扬程37.0m，水泵配套55 kW的电机和ABB变频调速，采用“一用一备”模式，提高系统的可靠性。

热管烟冷器装置可通过调节凝结水流量和变频平滑调作者节循环水流量来调节换热功率，防止在低负荷时烟气温度低于设计温度，影响后部电袋除尘器的工作效率。

2 烟气余热回收装置应用

目前，7号锅炉烟气余热回收装置经过现场安装和运行调试以后，已经随机组正常运行，其烟气余热回收装置在260 MW时的运行DCS画面如图1所示。通过对烟气余热回收装置运行期间的数据分析可以看出，A、B、C、D热管换热器的烟温基本平均在130 ℃左右，B、D热管换热器的烟温存在较大偏差，可能受烟气流动阻力的影响，从整体烟气余热回收装置的运行效果来看，有效降低了锅炉排烟温度，达到了设计目标，提高了机组的经济性[7-8]。

3 结语

7号锅炉烟气余热回收装置在锅炉侧将热管低温省煤器受热面垂直布置在电除尘入口的4个水平烟道内，吸热段与放热段完全隔离，彻底解决了传统换热器水管泄漏等问题，实现了蒸发降温运行方式和余热回收降温方式双模式运行，同时在汽机侧采用烟气余热加热循环水、板式换热器加热凝结水的方法，通过调节凝结水流量和变频平滑调节循环水流量来调节换热功率，不仅可以达到设计温度要求，回收锅炉排烟热损失也创造了较大的经济效益。