分析火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣余熱利用技術

趙麟

（山東誠信工程建設監(jiān)理有限公司，山東 濟南 250001）

火力發(fā)電廠鍋爐主要是為人們?nèi)粘Ｉ?、生產(chǎn)等提供穩(wěn)定的電力，并且在強調(diào)節(jié)能減排的情況下，火力發(fā)電廠鍋爐生產(chǎn)尚未完成該目標，這樣也阻礙其發(fā)展進程?；诖耍绾螌煔庥酂崂眉夹g應用到火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣中，成為重點解決和研究的一項內(nèi)容，根據(jù)實際情況，選擇合適技術方案，以此有效提升企業(yè)節(jié)能減排的效果，提升火力發(fā)電廠鍋爐生產(chǎn)的效益，更為后期的發(fā)展，提供了堅實的基礎。

1 余熱利用系統(tǒng)分析

了解和掌握余熱利用系統(tǒng)的相關內(nèi)容，可以更好地將該項技術應用到火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣中，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標。

1.1 基本概述

（1）從鍋爐設備的角度來說，余熱利用系統(tǒng)主要是根據(jù)鍋爐實際運轉(zhuǎn)情況所展開的，并且鍋爐系統(tǒng)常用的儀器在余熱利用系統(tǒng)中起到了關鍵的作用?；诖?，余熱利用系統(tǒng)的主要部件位于鍋爐系統(tǒng)，這直接決定著該項技術應用的效果。

（2）余熱利用系統(tǒng)在鍋爐系統(tǒng)中，根據(jù)情況設置余熱設備，并且通過深度再循環(huán)應用系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。另外，在脫硫塔前期與除塵器完成后煙道處理的時候，需要對溫度進行有效的控制，通常溫度應當控制在40℃左右。同時，根據(jù)實際情況，可以將余熱回籠裝置安裝在其中，這樣可以很好地完成鍋爐供水加熱的目的，并且溫度也可以在一定程度上縮減，以此提升鍋爐的熱效率。

1.2 技術應用的優(yōu)勢

火力發(fā)電廠的存在就是保證供電的穩(wěn)定性，但是，對于能量的消耗也是非常大，尤其鍋爐生產(chǎn)所排出的煙氣方面，其中含有大量的熱能。然而，通過利用余熱利用技術，可以有效解決該項問題，加強對煙氣熱量的回收以及利用，可以有效降低能量的消耗，也避免產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生，降低成本，所以余熱利用技術在火力發(fā)電廠鍋爐煙氣回收利用中，具有明顯的優(yōu)勢，具體的內(nèi)容如下。

（1）節(jié)能環(huán)保作為當今社會發(fā)展的重要趨勢，并且針對節(jié)能降耗問題，需要根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)的實際情況進

行優(yōu)化，以此實現(xiàn)節(jié)能實降耗的目的。余熱利用系統(tǒng)技術在應用的時候，根據(jù)節(jié)能降耗的目標，主要是通過回空與應用低溫余熱的功能，可以降低能源的損耗，緩解能源緊張所帶來的壓力。

（2）余熱利用系統(tǒng)的應用，可以根據(jù)實際情況，處理好火力發(fā)電鍋爐尾部煙氣的排放情況，并且提高煙氣的利用效率，避免對環(huán)境造成嚴重影響。

2 余熱利用系統(tǒng)技術的應用方案

余熱利用系統(tǒng)技術在火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣應用的時候，需要根據(jù)實際情況的需求，制定不同的技術方案，例如，熱管換熱器、變相換熱器、一次風和二次風的預熱、干燥褐煤的預熱、凝結水加熱等方面，下面針對這幾點內(nèi)容，展開了分析和闡述。

2.1 熱管換向器

熱管換向器是火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣余熱利用技術中常見的一種技術方案，其主體為管體，屬于一種高效的傳熱元件，并且主要根據(jù)工質(zhì)的循環(huán)實現(xiàn)熱量傳遞，這樣憑借著熱管的導熱性能，可以實現(xiàn)良好的節(jié)能降耗的目的。熱管換向器在具體應用的時候，熱源向吸熱段提供熱量，并且將熱量存儲于管體內(nèi)部的沸點液體吸熱熱氣化，這樣氣化以后的工質(zhì)，受到壓力的作用，可以順著管體內(nèi)部流到放熱段，工質(zhì)釋放熱量進行冷凝處理，就會轉(zhuǎn)換成液體，實現(xiàn)進一步的利用，加強能源的利用效率。由此看來，熱管換向器具有非常顯著的優(yōu)勢，其內(nèi)容如下。

（1）通過利用熱管換向器，可以提升良好的導熱性能，避免能量的大量消耗。同時，熱管換熱器的安全性、穩(wěn)定性較高，使用壽命也相對較長，并且換熱器一般是以截面形式為主，這樣可以保證流體在通過換熱器的時候，可以實現(xiàn)清灰的目的，確保換熱器的使用性能。

（2）熱管換向器還可以根據(jù)實際情況，對壁溫進行嚴格的控制，并且可以適當增加壁溫，這樣主要是規(guī)避酸露點、低溫腐蝕問題的產(chǎn)生，以此保證火力發(fā)電廠鍋爐運行的穩(wěn)定性。

（3）熱管換熱器的安裝相對較為簡單，設備也相對較為輕便，并且在傳熱的過程中，具有一定的逆向性。但是，逆向性還需要考慮兩端的受熱情況，并且有吸液芯的熱管水平放置，或者位于零重力場下，這樣任何一段受熱都會成為蒸發(fā)段，然而，另外一段則成為凝結段，促使熱管內(nèi)的傳熱方向可以呈現(xiàn)逆轉(zhuǎn)的狀態(tài)。

（4）熱管換向器在傳熱的過程中，熱度密流是具有一定的可調(diào)節(jié)性，這時熱管可以在很大的范圍內(nèi)進行調(diào)整加熱與放熱。同時，可以根據(jù)實際情況，熱管可以輕易地操控熱流的走向，這樣熱管可以將分散的熱流加以集中，或者將集中的熱流進行分散。

2.2 相變換熱器

相變換熱器與熱管換向器有著很大程度上相似，主要是因為變相換熱器是在熱管換向器的基礎上衍生而來，并且兩者相比較，變相換熱器中變相屬于作為突出的一個特點，根據(jù)火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣排放情況，對壁溫的控制機理進行的細化，這樣可以很好地實現(xiàn)控制低溫腐蝕問題的產(chǎn)生。變相模塊就是熱管換熱器的基礎之上進行整體化設計，這樣主要是保證溫度梯度控制在較小的范圍內(nèi)，并且根據(jù)情況，集合變相時水量參數(shù)的調(diào)節(jié)，以此對壁溫度進行嚴格的控制。另外，箱變換熱器在應用的時候，汽水分離裝置的兩端，與上下管式換熱器，蒸發(fā)段一般位于下端，這樣主要是吸收火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣余熱，促使內(nèi)部呈現(xiàn)變相的狀態(tài)，并且蒸汽會沿著管內(nèi)上升進入汽水分離裝置，進行冷凝處理，這樣介質(zhì)蒸汽就會由液態(tài)逐漸沿著管壁進入汽水分離裝置，實現(xiàn)循環(huán)吸熱和放熱的功能。由此看來，通過利用變相熱換器方式，可以有效提升火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣余熱利用技術應用的效果，這樣也表明該方式具有非常顯著的優(yōu)勢。

（1）由于變相熱換器的結構相對較為復雜，并且可以有效降低火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣低排的溫度，以及增強了余熱回收的效率，從而降低了能源的消耗，實現(xiàn)了良好的生產(chǎn)效益。

（2）變相熱換器可以根據(jù)情況，對水量參數(shù)進行控制，這樣壁面溫度的控制也更加的準確，以此降低低溫腐蝕所帶來的影響以及危害。另外，變相換熱器在熱管換熱器的基礎上，通過優(yōu)化設計將獨立的部分形成相互關聯(lián)的整體，這樣結構更加的簡單化。同時，變相熱換氣器可以有效處理不凝結氣體的危害，從而提升材料的耐用性，延長其使用壽命，降低故障的產(chǎn)生。

2.3 凝結水加熱

凝結水加熱在火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣余熱利用技術中應用相對較為廣泛，并且操作相對較為簡單，短時間內(nèi)還可以取得良好的效益，促使火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣排出消耗情況的得到優(yōu)化。同時，凝結水加熱的時候，可以有效落實能源轉(zhuǎn)化的效果，并且保證熱能轉(zhuǎn)換成凝結水的能量，為后續(xù)一些工作的展開，提供了相對便利的條件。同時，凝結水加熱的時候，利用除氧器補充體系吸收補充水，這樣可以縮減補充水的溫度，但是，吸收補充水的過程相對較長。另外，補充水吸納過程，溫度與壓力之間會產(chǎn)生一定程度上的干擾，阻礙除氧器的使用，這時就需要時候保證補充水的溫度在可控的范圍內(nèi)，這樣可以使火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣余熱進行補充水加熱操作，以此實現(xiàn)良好的利用效率。

2.4 干燥褐煤預熱

干燥褐煤屬于一種熱量值相對較小一種煤炭，并且含水量相對較高，可以達到65%，這樣也促使干燥褐煤具有燃燒不完全性的特點。同時，就目前來說，很多火力發(fā)電廠在鍋爐生產(chǎn)的時候，逐漸加大了對褐煤的應用力度，這樣主要就是發(fā)電效率的提高。然而，利用干燥褐煤的話，需要借助鍋爐煙氣余熱對褐煤進行干燥處理，并且在處理的時候，主要是以傾斜角度固定的圓筒作為主體，需要在上面放置濕物料，這樣主要是保證物料與濕煙氣余熱之間可以充分地接觸。另外，等到物料完全干燥以后，需要對下部進行收集，這樣可以出口煙的溫度有所下降，避免造成危害。

2.5 一次風和二次風的預熱

一次風和二次風預熱也是火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣余熱利用技術中，常見的一種應用技術，主要是根據(jù)生產(chǎn)的實際情況，保證鍋爐進風溫度可以到達合理的范圍內(nèi)，以此保證鍋爐的生產(chǎn)效率。同時，一次風和二次風預熱的時候，通過利用傳熱介質(zhì)可以適當對進口煙的溫度進行降溫，并且傳熱介質(zhì)一般是以除鹽水為主。另外，進口風溫度降低后，還需要利用除鹽水進行熱量吸收，按照順序進行加熱一次風和二次風，并且在降低輔助蒸汽實際含量的基礎之上，借助剩余蒸汽進行發(fā)電，這樣不僅降低了能量的消耗，也提升了發(fā)電的效率。

3 發(fā)展趨勢

余熱利用技術在火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣中，可以根據(jù)實際情況，通過利用合理的方式，對鍋爐進行設計和改造，有效降低煙氣的排放溫度，這樣可以使大量的中低溫熱能收回，并且提升其利用效率，以此保證良好的生產(chǎn)效益。同時，在降低排煙溫度的時候，還可以根據(jù)實際情況，保持金屬受熱面壁的溫度處于溫度較高的狀態(tài)，以此避免漏酸點產(chǎn)生腐蝕區(qū)域以及堵灰區(qū)域等現(xiàn)象的產(chǎn)生，鍋爐設備的維護成本也會有所下降。另外，火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣余熱利用技術通過不同的技術方案，可以保證換熱器金屬受熱面最低避面溫度滿足生產(chǎn)的需求，并且可以根據(jù)實際情況處于可控可調(diào)的狀態(tài)，也促使雙循環(huán)壁溫可以根據(jù)實際情況，余熱回收裝置做出適當?shù)恼{(diào)節(jié)，這樣可以滿足鍋爐生產(chǎn)燃料以及傳熱負荷的變化，煙氣溫度和避免溫度之間處于平衡的狀態(tài)，進而避免產(chǎn)生高溫能量消耗，加強現(xiàn)有能源的利用。但是，在火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣余熱利用技術應用的時候，還是會面臨著一些問題有待解決，需要不斷加強研究和優(yōu)化，促使技術得到更好的發(fā)展。

4 結語

根據(jù)以上的綜合論述，可以知道節(jié)能降耗、強化資源利用效率等是當今社會發(fā)展的重點，從火力發(fā)電廠發(fā)展的角度來說，鍋爐煙氣余熱得到充分的利用，不僅可以實現(xiàn)良好的生產(chǎn)效益，也緊跟社會發(fā)展的腳步。但是，火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣余熱利用技術在應用的時候，切記一定不能盲目，需要根據(jù)情況，采取合理的方案，加強對各項資源的整合，進而為提升經(jīng)濟效益提供支撐。