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烟气余热回收的热量的利用方式多种多样,通常将布置在锅炉空预器后的,利用烟气余热加热凝结水的烟气换热器称为低温省煤器。利用低温省煤器吸收烟气余热,加热汽机凝结水,可以降低发电煤耗,减少脱硫系统水量消耗,提高全厂热效率。 本文以某300MW燃煤机组亚临界自然循环锅炉为例,对低温省煤器的选型,选取不同的出口烟气温度及入口水温来比较系统的节能水平及投资收益比,以确定最优化的系统设置方案。研究表明,采用氟塑料低温省煤器可以将锅炉尾部烟气冷却到60~90℃一些。 通过等效焓分析的方法,可以计算出某一设计工况下的余热回收量较大,同时回收余热的利用率也较高,具有最优的投资收益率。可以准确计算出该电厂在燃煤量不变的情况下,使用低温省煤器可降低发电标准煤耗2.8g/kwh。 低温省煤器运行时冷端实际壁温在酸露点以下,整个换热表面存在低温酸露点腐蚀,不适合金属低温省煤器的使用。但氟塑料材质可以完全抵御酸露点腐蚀,可以在这种工况下长期稳定工作。同时,可将烟气降至更低的温度,从而回收更多的热量,提升整个电厂的热效率。 本课题基于实际工程项目,通过具体案例分析,对其进行充分调研和研究,分析确定最佳的技术路线。在此基础上,全面开展各工艺系统的可靠性、安全性、经济性分析研究,掌握烟气余热利用之低温省煤器的主要技术关键点,并针对具体项目特点,开展系统设计方案的研究,从而开发出工程应用型的低温省煤器技术方案,为真正实现低温省煤器技术的产业化提供保障。 本课题制作的小型氟塑料换热试验模块主要用于验证氟塑料换热模块上采用的小管和管板的焊接工艺。氟塑料换热器的工艺关键是确保氟塑料薄壁小管和氟塑料管板焊接牢固无泄露。由于氟塑料换热器在全寿命周期内的使用时间超过100,000小时,并且要经历上百次的冷热启动,很容易发生焊点松脱破裂泄露。氟塑料小型换热试验装置模拟烟气换热中的使用情况,最高运行温度达到200℃,水侧运行压力1.0Mpa。氟塑料换热模块在试验台上运行76小时,并经过100次冷热态温度变化后取出,实现了模块零泄露,验证了氟塑料薄壁小管和氟塑料管板焊接工艺的可靠性。 在此基础上建设的氟塑料换热器中试系统,成功进行了1年的运行,验证了氟塑料换热器的良好性能,中试换热器的泄漏率也低于0.08‰。这有力验证了自主开发的氟塑料换热器的制作技术的可靠性。