锅炉低温烟气余热回收利用系统

一、技术简介

       锅炉低温烟气余热回收利用系统是根据流体力学及热力学原理,从换热效率、设备压降、管壁温度、系统安全等多方面综合考虑,自主研发设计特殊结构换热器,通过采用多级雾化喷涂防腐技术处理换热器表面,结合低压回收技术和换热器分组整体式设计技术,科学合理设计水路系统和优化改造原烟气系统工艺,通过控制到位、测点合理、阀门调节切换灵活等工艺特点,将换热器安装在空气预热器与引风机之间,降低高温烟气外排温度不大于45℃,回收的热量以最经济高效的方式加热锅炉凝结水,提高凝结水温,减少除氧器对高品位蒸汽的消耗量。同时运用超低温烟气腐蚀控制技术解决了能量回收后超低温烟气引起后续设备、管道的酸性露点腐蚀问题,在实现经济效益和环保效益的前提下,实现技术应用转化,保证系统长周期稳定的运行。
         改造工艺在主系统旁路进行,一旦有故障不影响原系统正常运行。换热器安装在空气预热器与引风机之间,换热器的前后同时设置烟气挡板,降低烟气外排温度,回收的热量主要用于加热凝结水,供给除氧器。
二、技术创新点
    1、锅炉低温烟气余热回收利用系统的实施投运,可降低高温烟气外排温度不大于45℃左右。
    2、换热器的多级雾化喷涂防腐技术
    3、换热器防震动技术
    4、换热器管束分组整体式设计技术
    5、专用锅炉低温烟气结焦(结垢)抑制技术
    6、超低温烟气腐蚀露点控制技术
        
三、换热器技术优势

1、金属换热器技术优势(主要适用于燃气锅炉烟气回收系统)
        耐腐蚀:用防腐涂料对换热器表面进行处理,解决了低温烟气余热利用中露点腐蚀对金属材质换热器的破坏、换热器使用寿命短、设备投资风险大的技术瓶颈。
        不震动:为防止换热器管束在运行过程中产生振动,将换热器管束分组设计,可根据负荷分组投入。在换热器管束入、出口设计远程节流装置,及时调节水量。
        不结焦:在烟道中添加换热器后,烟气流苏变缓后,用低温烟气结焦阻垢剂防止焦炉烟气中未燃烧完全的有机物和亚硫酸盐、微量灰尘等在换热器表面结焦、结垢,保证换热效率。
 
2、YT非金属换热器(适用于任何超低温烟气回收系统)
        耐腐蚀:能耐硫酸、盐酸、硝酸和一切有机溶剂,材质理化性能稳定,抗蚀性强。(彻底解决了金属换热器的低温腐蚀问题)。
        耐高温:可在280℃以下长周期使用,可保证系统安全运行。
        不积灰结垢:管壁光滑,界面张力小,不易灰尘聚集结垢,不影响换热。
        寿命长:具有超强的热稳定性和抗蠕胀性,管材使用寿命大于20年。
 
3、非金属深度除尘换热器技术优势(主要适用于脱硫装置下游烟气深度净化系统)
        效益高:整体除尘效益可以根据需要在80-95%之间设计。
        能耗低:烟气阻力控制在150-300MPa以内,装置运行过程中的耗能设备仅有冷却水供水泵及冲洗水泵。
        深度节水:可将湿烟气中的水分冷凝收集,处理循环利用,实现节水。
        系统节能:冷却水经过设备后获取热能,温度升高,可送回热力系统实现节能。
        安全环保:解决了湿法脱硫引起的“石膏雨”现象,防止对厂区及周边环境的污染。

四、节能环保效益

直接经济效益
      130t/h燃气锅炉低温烟气余热回收利用项目,单台锅炉烟气温度从140℃降低至45℃,平均运行负荷为80%,预计节约热量185418.08GJ/年、节约标煤6141.95吨/年、减少CO2排放量13512.29吨/年、提高锅炉效益6.3%、节约蒸汽量70480.08吨/年,净效益可达329.82万元/年。

环保节能效益
      ① 降低排烟温度,减少能源浪费;
      ② 减少了烟气中CO2、SO2、NOX及灰分等的排放(预计节约标煤6141.95吨/年,CO2排放量13512.29吨/年,减少NOX排放量80.4吨/年,减少灰分排放量1200吨/年,减少SO2排放量13512.29吨/年),降低环境污染;
       ③ 实现节能减排、挖潜增效的目的。

五、工程案例

1、山东钢铁股份有限公司莱芜分公司能源动力厂7#130t/h燃气锅炉低温烟气余热回收利用项目
       2014年1月以EPC模式配套建设山东钢铁股份有限公司莱芜分公司能源动力厂老区7#130t/h燃气锅炉低温烟气余热回收利用项目,将烟气温度从145℃降低至90℃,取得了良好的节能环保经济效益,达到预期的效果。

       单台燃气锅炉排烟温度从145℃降低到90℃,满负荷运行,可回收热量96618GJ/年,节约蒸汽量36727吨/年(三段抽气、305℃、0.981MPa),实际节能效益通过节约蒸汽量折算成发电量计算,效益分享期为5年。

 
2、山东金川科技发展有限公司(山东传洋钢铁集团)1#、2#130t/h燃气锅炉低温烟气余热回收利用项目

        2017年1月以EPC模式配套建设山东金川科技发展有限公司1#、2#130t/h燃气锅炉低温烟气余热回收项目,单台锅炉烟气温度从190℃降低至90℃,运行负荷92%,可回收热量193801.4GJ/年,节约蒸汽量80919吨/年,实际节能效益通过节约蒸汽量折算成发电量计算,效益分享期为3年。


3、莱芜钢铁集团银山型钢有限公司能源动力厂1#、2#、3#130t/h燃气锅炉低温烟气余热回收利用项目
         2017年2月以EPC模式配套建设莱芜钢铁集团银山型钢有限公司能源动力厂1#、2#、3#130t/h燃气锅炉低温烟气余热回收利用项目,单台锅炉烟气温度从140℃降低至90℃,运行负荷70%,可回收热量88511.90GJ/年,节约蒸汽量33644.16吨/年,实际节能效益通过节约蒸汽量折算成发电量计算,效益分享期为4年。