為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,我國(guó)對(duì)燃煤機(jī)組提出了超低排放的要求。我國(guó)應(yīng)用最廣泛的濕法脫硫技術(shù)在脫除SO2的同時(shí),增加了鍋爐的水耗,由于脫硫塔出口的煙氣濕度增大,煙氣排入大氣時(shí)引起了“石膏雨”和“白色煙羽”等環(huán)境問(wèn)題。論文針對(duì)這一問(wèn)題,采用冷凝法,通過(guò)研發(fā)新型氟塑料煙氣冷卻器,開展了煙氣余熱及水分一體化回收技術(shù)研究。論文以天津國(guó)電津能熱電廠的330 MW燃煤供熱機(jī)組為研究對(duì)象,開展了煙氣余熱及水分一體化回收技術(shù)方案研究,在對(duì)比該機(jī)組采用常規(guī)低溫省煤器、低溫省煤器聯(lián)合暖風(fēng)器、旁路煙道低溫省煤器3種余熱利用方案的熱力性能和技術(shù)可行性的基礎(chǔ)上,針對(duì)該機(jī)組提出了“分級(jí)布置、二次回收”的煙氣余熱及煙氣水分一體化回收技術(shù)方案。研制開發(fā)了適用于煙氣余熱及水分一體化回收的新型氟塑料煙氣冷卻器。通過(guò)實(shí)驗(yàn),對(duì)比了 DD防腐涂層、G3(搪瓷)防腐涂層和氟塑料換熱管的耐酸腐蝕性能,確定了以具有良好耐腐蝕性能的氟塑料管為基礎(chǔ)研發(fā)新型煙氣冷卻器;針對(duì)中試試驗(yàn),設(shè)計(jì)、制造了氟塑料煙氣冷卻器,搭建了中試試驗(yàn)臺(tái),進(jìn)行了氟塑料煙氣冷卻器的傳熱、阻力及冷凝脫水性能試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:采用小管徑、薄壁厚的氟塑料管可極大提高傳熱效率,氟塑料煙氣冷卻器在冷卻原煙氣時(shí)傳熱系數(shù)達(dá)到150～163 W/(m2 ℃),冷凝凈煙氣時(shí)傳熱系數(shù)達(dá)到380～400 W/(m2 ℃);氟塑料煙氣冷卻器通過(guò)冷凝煙氣可以實(shí)現(xiàn)煙氣余熱及水分的一體化回收,使煙氣中的水分大量脫除。對(duì)煙氣余熱及水分一體化回收系統(tǒng)的運(yùn)行特性進(jìn)行了研究。構(gòu)建了煙氣余熱及水分一體化回收系統(tǒng)的仿真模型,模擬了一體化系統(tǒng)投入與退出對(duì)機(jī)組運(yùn)行特性的影響以及機(jī)組投入一體化系統(tǒng)后的變負(fù)荷特性,結(jié)果表明,煙氣余熱利用及水分回收一體化系統(tǒng)的投入,對(duì)火電機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性影響較小,原機(jī)組的控制系統(tǒng)無(wú)需改造即可保證機(jī)組正常運(yùn)行。對(duì)系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)學(xué)分析表明,投入一體化回收系統(tǒng)后,機(jī)組主要部件的單位(?)煙成本均有所下降,達(dá)到了節(jié)能的效果。在天津國(guó)電津能熱電廠進(jìn)行了煙氣余熱及水分一體化回收工程示范。通過(guò)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行9個(gè)月的數(shù)據(jù)分析和系統(tǒng)投入前后的機(jī)組性能試驗(yàn)對(duì)比,系統(tǒng)累計(jì)回收煙氣冷凝水量26400噸,節(jié)約脫硫系統(tǒng)用水77%;在330 MW額定工況下可回收煙氣中的水分6.4 t/h,發(fā)電煤耗降低3.09 g/(kW·h),脫硫塔出口固體顆粒物濃度為8.08 mg/Nm3,達(dá)到了超低排放10 mg/Nm3的標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)在回收煙氣余熱和水分的同時(shí),還具有一定的除塵功能,為燃煤鍋爐顆粒物排放控制提供了新的路徑。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM621;X773
【部分圖文】：

２．２機(jī)組概況??論文以天津國(guó)電津能熱電廠為研究對(duì)象。該廠地處煤價(jià)較高的華北地區(qū)，由??２臺(tái)３３０?ＭＷ燃煤供熱機(jī)組組成，機(jī)組的熱力系統(tǒng)圖見(jiàn)圖２－１。鍋爐為哈爾濱鍋??爐廠生產(chǎn)的亞臨界參數(shù)、一次中間再熱、自然循環(huán)汽包爐，采用平衡通風(fēng)、四角??切圓燃燒方式，設(shè)計(jì)燃料為煙煤。鍋爐以最大連續(xù)負(fù)荷（ＢＭＣＲ工況）為設(shè)計(jì)參數(shù)，??鍋爐的最大連續(xù)蒸發(fā)量為１１０２?ｔ／ｈ。汽輪機(jī)由東方汽輪機(jī)廠制造，型號(hào)為??Ｃ３３０／２６２－１６．７／０．３／５３８／５３８．??該廠供熱需求較大，自投產(chǎn)以來(lái)鍋爐排煙溫度始終較高，夏季非采暖期，滿??負(fù)荷時(shí)排煙溫度高達(dá)１５０?°Ｃ，冬季采暖期也達(dá)到了?１３５?°Ｃ，鍋爐排煙余熱的回收??潛力較大。??——??ＩＰ??Ｉ＾ＬＰ??（＾＼）ｊ???＇，??＊???１?凝汽器??？？＊？，?ｎ?１Ｈ，?Ｈ２?ｗ?Ｈ３?ｆＡ?”?Ｈ５?”Ｈ６?”?Ｈ７?

將常規(guī)低溫省煤器系統(tǒng)稱為“方案１”。如前文所述，該系統(tǒng)利用煙氣的余??熱加熱凝結(jié)水，凝結(jié)水的引出和返回機(jī)組熱力系統(tǒng)的位置不同，節(jié)能效果也不同。??為此，本文結(jié)合機(jī)組的實(shí)際情況，選擇在實(shí)際工程應(yīng)用較多的如圖２－３所示的方??案進(jìn)行研究。??—??ｉｐ??１?一２ｘｌｐ?——??＇＇＇ｎ＾”??＇―?１?凝汽器??ｉｆｆｌＷ?Ｈ２?Ｗ?Ｈ３?，＇?Ｈ５?，＇?Ｈ６?”?Ｈ７?”?Ｈ８?凝結(jié)水栗?｜??Ｙ??？電除塵?——??低溫省煤器?引風(fēng)機(jī)??圖２－３常規(guī)低溫省煤器余熱利用系統(tǒng)圖??Ｆｉｇ．２－３?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｌｏｗ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｅｃｏｎｏｍｉｚｅｒ?ｓｙｓｔｅｍ??如圖２－３所示，低溫省煤器布置在空氣預(yù)熱器與電除塵器之間，從８＃低加出??口引出一定比例的凝結(jié)水來(lái)吸收鍋爐排煙余熱，冷卻排煙至約９０?°Ｃ，凝結(jié)水被??加熱后與７＃低加出口凝結(jié)水匯合一同進(jìn)入６＃低加。??２．３．２低溫省煤器聯(lián)合暖風(fēng)器余熱利用系統(tǒng)??將低溫省煤器聯(lián)合暖風(fēng)器余熱利用系統(tǒng)稱為“方案２”，如圖２－４所示。?????ＩＰ??ｆ＾＾？ＬＰ?????ｚｒｗ?ｒｒ＾?”??＇?１?凝汽器丨??￣￣￣ｙ！??１?＊－—＊ｌ—１?＊■—１?＊—－－＊－—＊■—ｌ?＇「????低溫省煤器」ｔ煙水換熱器煙???？丨ｕ?除塵?？（ａ）￣？（〇）￣＾脫硫?ｉｆｔ）?ＪＬｊｌ??

華北電力大學(xué)博士學(xué)位論文??從圖２－４可以看出，該方案將低溫省煤器布置于除塵器與引風(fēng)機(jī)之間，加熱??從８＃低加出口引出的１５％凝結(jié)水，凝結(jié)水隨后再引入到５＃低加入口。在省煤器??后加裝以水作為傳熱媒介的“水媒式暖風(fēng)器系統(tǒng)”。水在布置在煙道中煙水冷卻??器內(nèi)加熱升溫，回收低溫排煙余熱，降低排煙溫度。再利用暖風(fēng)器將水從煙氣冷??卻器中吸收的熱量加熱空預(yù)器進(jìn)風(fēng)，提高空氣溫度。??方案２的熱力參數(shù)見(jiàn)表２－４。??表２－４方案２主要換熱器的熱力參數(shù)???Ｔａｂｌｅ?２－４?Ｔｈｅｒｍａｌ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ｍａｉｎ?ｈｅａｔ?ｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ?ｉｎ?ｓｃｈｅｍｅ?２???組件?入口煙（風(fēng)）溫／°Ｃ?出口煙（風(fēng)）溫／°Ｃ?入口水溫／°Ｃ?出口水溫／°Ｃ??低溫省煤器?１５０．００?１０６．８２?８４．２９?１１９．００??煙水換熱器?１０６．８２?９０．００?５９．７２?７２．５８??暖風(fēng)器?２４．５３?４３．６９?７２．５８?５９．７２??２．３．３旁路煙道低溫省煤器余熱利用系統(tǒng)??“”
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2870134