[实用新型]顺流式锅炉烟气余热回收系统

说明书

技术领域

本实用新型属于能源环保领域，具体说涉及一种顺流式锅炉烟气余热回收系统。

背景技术

我国目前绝大多数锅炉的燃料还是以煤为主，其中含有S元素，经燃烧后使得锅炉排放的烟气中含有酸性气体，烟温高时它们会以气态的形式流经锅炉各受热面。当烟温低于某一温度时，它们会与烟气中的水蒸气结合成硫酸而腐蚀换热设备。低温腐蚀通常出现在锅炉空气预热器的冷端以及给水温度低的省煤器中。当受热面的温度低于烟气的露点时，烟气中的水蒸气和煤燃烧后所生成的三氧化硫（只是硫的燃料产物的很少一部分）结合成的硫酸会凝结在受热面上，严重腐蚀受热面。为避免锅炉尾部受热面的酸露腐蚀，通常锅炉排烟温度设计较高，新锅炉140℃左右，运行一段时间后往往会高达160℃。

为了达到国家环保规定的排放标准，降低酸雨形成危害，这一部分的烟气必须经过脱硫处理，即去除烟气中的SO2、SO3等酸性气体；按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干（半湿）法。湿法技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物，该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，因此无论是大型发电锅炉，还是中小型工业锅炉，都占有主导地位。

根据前述所知，锅炉的排烟一般140~160℃，为提高脱硫效率及保护脱硫塔自身设备，脱硫时会对进入脱硫塔的锅炉烟气进行降温处理，一般降至60℃以下，烟气温度从140~160℃降至60℃，不光浪费了大量的烟气余热，而且提高脱硫运行成本；回收这部分烟气余热、降低进入脱硫塔的烟气温度，与之设备经济运行，环保节能都大有裨益。

通常的做法是回收这部分烟气余热加热锅炉的给水，我们知道进锅炉的水一般流程为先除盐软化，再除氧，然后再经过省煤器至锅炉；烟气余热加热锅炉的给水即是指加热去除氧的除盐软化水；对于普通工业锅炉来说，除盐软化水温度为环境温度，25℃左右，随环境温度变化而变化；若直接拿这部分除盐水冷却锅炉烟气回收烟气余热，会使与烟气接触的换热器壁面温度过低，造成烟气中的酸性气体结露于换热器壁面腐蚀换热设备。国内对于回收这部分烟气余热的技术主要为：有低压省煤器、热管换热器及相变换热器等成熟技术。

低压省煤器技术在降低排烟温度上主要对象是国内大中型电厂的锅炉，它安装在锅炉尾部烟道中，利用汽轮机回热系统中的低压加热器水侧的凝结水而非高压给水来冷却烟气，其换热条件类似于省煤器，但水侧的压力远远低于省煤器的压力，故称其低压省煤器。低压省煤器的安装使得汽轮机换热系统得到一份外来热量，节省了一部分抽汽气，很好的回收排烟热损失，提高了全厂的热效率。

热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的元件。热管可分为蒸发段、冷凝段两个部分，当热源在蒸发段对其供热时，工质自热源吸热汽化变为蒸汽，蒸汽在压差的作用下沿中间通道高速流向另一端，蒸汽在冷凝段向冷源放出潜热后冷凝成液体；工质在蒸发段蒸发时，其气液交界面下凹，形成许多弯月形液面，产生毛细压力，液态工质在管芯毛细压力和重力等的回流动力作用下又返回蒸发段，继续吸热蒸发，如此循环往复，工质的蒸发和冷凝便把热量不断地从热端传递到冷端。由于热管是利用工质的相变换热来传递热量，因此热管具有很大的传热能力和传热效率。

相变换热器在热管的基础上又做了进一步的延伸，把原先热管簇做了联通，使其内部介质可以任意的流动，而且内部介质的工作压力可随负荷的变动而随意的调整，可以随时排放热管簇中的不凝气体。

然而上述三种换热技术都是利用换热设备的壁面温度高于烟气的酸露点温度而使设备不受酸露腐蚀，考虑的传热温差等因素，因此降低烟气的温度幅度很小。近年来随着耐腐蚀材料的广泛应用，使得温降空间有了进一步的提升。

公开号为CN1477333A的中国实用新型申请，为一种复合式换热技术，给水先经过相变换热器被烟气冷端预加热，再经过省煤器被烟气热端直接换热，从而达到更高的加热水温度，这种冷流体先经过被烟气低温段加热，然后流向烟气高温段进一步加热的流向称为逆流式，其适用范围为低温冷源——锅炉给水较少，回收的热量能全部利用至加热给水中；假设烟气露点温度为80℃，留有一定安全余量和传热温差，为保证设备正常运行，其最终排烟温度仍在100℃以上；

公开号为201844388U的中国实用新型专利，为一种逆流式的烟气余热回收装置，给水先经过位于烟道低温段的分离式热管换热器，然后流向位于烟道高温段的串联式的管式换热器。

然而为保证换热器不受酸露腐蚀的影响，逆流式换热器对进水温度有一定的要求，其烟气温度区间利用有限，降温仍不彻底。