基于高效换热的余热梯级利用及污染物协同控制技术 当前位置: 首页>核心技术>基于高效换热的余热梯级利用及污染物协同控制技术
清大汇中自主研发的“基于高效换热的余热梯级利用及污染物协同控制技术”应用于锅炉排烟超低温余热回收。采用分段取热方式,将锅炉排烟降至30℃以下,减少排烟携带水蒸气80%以上,大幅减轻烟囱烟羽长度,减少烟气携带可溶盐及微细颗粒,大幅降低致霾因素。
对于回收的烟气余热,通过直接加热等高效换热方式,将高温段烟气热量用于热网回水加热或其他工艺需求;对于低温段烟气余热,通过加热加湿助燃风的方式,将烟气低温段余热回用锅炉,提高锅炉效率、节省锅炉燃料,同时提高烟气湿球温度,从而进一步提升烟气余热品位,实现烟气余热的梯级利用。
助燃风温度、湿度提升后,一是可以提高锅炉进风温度,从而提高锅炉效率、节省煤耗;二是提高烟气焓值,增大烟气与热网水之间的品位差,提高烟气高温段余热水的品位。
炉后烟气常规流程示意图
基于高效换热的余热梯级利用及污染物协同控制技术原理示意图
2、节能环保一体化效果
1)节能
提高热效率平均约8%~13%:锅炉系统热效率可达97%~107%(燃气锅炉、生物质锅炉略高),其中:助燃风加热消耗约1.0~2.0%;热网回水加热消耗10%以上。
2)减排
炉前加湿略微降低助燃风的含氧量,有利于抑制NOx等的生成量,NOx减量约10%;排烟喷淋过程可降低二氧化硫、粉尘、石膏、可凝结颗粒物(CPM)及重金属80%~90%,实现烟气的近零排放。
3)减碳
加热热网水或工艺水的部分热量由废弃的余热提供,减少了一次能源的消耗,从而降低了二氧化碳的排放量。以130t/h燃煤锅炉为例,一个供暖季可节省标煤2400吨,二氧化碳减排6400吨。
4)消白
排烟中水蒸气含量降低约80%,消除白色烟羽,实现实质性消白。
5)回收水资源
凝结水量折合锅炉蒸发量的8-10%,水质满足回用标准,实现烟气凝结水的资源化利用。
6)可靠性和成本
与传统技术相比,本技术可靠性更强,单位造价大幅降低,不使用燃气或者蒸汽等高品位能源驱动,运行维护成本也大幅降低。
3、助燃风加热加湿对锅炉的影响
1)水蒸汽
既不限制燃烧,也不支持燃烧,所以不会影响炉膛燃料正常燃烧过程;水蒸汽以气态形式进入炉膛,所以不存在汽化吸热过程;水蒸汽呈中性,不腐蚀炉膛。
2)风机设备
对加热加湿后的助燃风,进行再热,控制其相对湿度在70%左右,确保助燃风进入一、二次风机前不会凝结出露,保证一、二次风机安全。
3)NOx、SO2
助燃风水蒸汽含量增加,可以降低炉膛含氧量,从而抑制燃烧过程中氮氧化物生成;脱硫塔内温度仅升高5~7℃,对脱硫塔脱硫效率影响微弱。
4)热量出入
水蒸汽从助燃风到空预器出口烟气,会从炉膛内带出部分热量,这部分热量折合锅炉燃料量的0.1%级,但锅炉助燃风加温加湿的余热量折合锅炉效率的1%-2%。