2011年第7期（总第70期）节能减排
经溪与节社 ENERGY AND ENERGY CONSERVATION
烟气余热换热器的热力学和经济性分析
马千里
（江苏省电力设计院，江苏南京211102）
2011年7月
摘要：叙速了超起临界1000MW火力发电机组塔式锅炉设置烟气余热换热器的方案，指出，在引风机出口烟道装设余热换热器，特烟气温度从123℃（THA工况）降至80℃，经过热力学分析，把四收的热量送入凝结水回热系统，可降低发
电标煤耗1.06g/kW·h，每台机组可减少鼠硫用水40.7×10*Va。关键词：余热利用；换热器；电站编炉
中图分类号：TK172
文献标识码：A
文章编号：2095-0802-(2011)07-0039-02
Thermodynamic and Economic Analysis of Flue GasWasteheat Exchanger
Ma Qian-li
(Jiangsu Electric Power Design Institute,Nanjing 211102, Jiangsu， China)
Abstract: The flue gas heat exchanger settled in the updraft boiler of 1000MW coal power plant is demonstrated in this paper. The exchanger is installed in the exiting flue gas duct of the induced draft fan. So that the temperature of flue gas can be decreased from 123 C to 80 C (THA operating condition assumed). The recycled heat is back into the condensation water system. Thermody-namic analysis shows that it can reduce standard coal consumption 1. 06g/kWh and reduce annual water consumption of desulfura-tion 407,000 tons per unit.
Keywords: wasteheat utilization; heat exchanger; power stastion boiler
0引言
传统锅炉设计思路中，综合考虑烟气的低温腐蚀，钢材价格，煤炭价格后，大型电站燃煤锅炉的空气预热器排烟温度一般设定在120℃~130℃，对于水分、硫分多的燃料还要选取更高一些的排烟温度。这在过去煤炭价格较低，不强制烟气脱硫的条件下是合理的。
目前，火电厂烟气脱硫以湿式石灰石一石膏烟气脱硫
工艺最为常用。烟气进人脱硫塔的温度约80%，锅炉空气预热器出口的烟气通常经过喷淋减温或GCH后进人脱硫塔。其中，回转式GCH由于存在漏烟，影响脱硫效率等缺陷已较少采用。喷水减温简易可行，但需要消耗大量的水。
笔者以超超临界1000MW机组塔式锅炉为例.脱硫岛不设置GGH，探讨烟气进脱硫塔之前与部分凝结水进行换热，旨在降低脱硫烟气温度并利用余热提高机组效率的可行性与经济性，并与直接喷水减温进行对比。
烟气系统布置 1
烟气余热换热器，在锅炉烟气系统上有2种布置方案，a）将余热换热器布置在空气预热器出口之后，除尘器收稿日期：2011-04-20
作者简介：马千里，1979年生，男，广东台山人，2004年毕业于清华大学热能工程专业，工程师。
人口之前。这种方案，烟气在空气预热器出口之后就被减温至80℃，烟气的体积流量相应减少约11.3%，这可以减少除尘器的除尘面积，减少除尘器的占地面积和用材。根据相关研究，飞灰的比电阻随温度的降低，电除尘器的除尘效率随之增高，但是，烟气温度的降低增加了电除尘器防属蚀的难度和堵灰的可能性。考虑到中国电除尘器的低温防腐技术尚未成熟，因此，笔者不采用这种布置方案； b）将余热换热器布置在2台引风机出口烟道汇合之后，脱硫塔入口之前。此方案中，烟气的绝大部分飞灰已被除尘器去除，因此，换热器内可用翅片管式或板式以提高传热系数。引风机叶片也不需要考虑低温防腐和换热器腐蚀泄漏。此布置方案的运行可靠性和维护成本都优于第一种方案，且占用空间少，可取代常规脱硫岛GGH的位置。
2烟气换热器的低温腐蚀和材料选择
回收烟气热量，首先应考虑的是换热器的低温腐蚀问题。烟气的酸露点可据水蒸气和SO，份额计算。但是，烟气结露的间题较复杂，国内外各种研究结论差别很大。
参考投入使用的低温省煤器运行状况，用奥氏体不锈钢TP316L，TP304L或考登钢作为换热器材料，维持烟气温
度在65℃以上，可保证烟气换热器长期安全使用。 3凝结水系统设置及换热器的热平衡计算
按照上海汽轮机厂和上海锅炉厂超超临界1000MW
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