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摘要：天然气发电机组余热回收技术可以通过对高温烟气中具有的余热实施有效应用的方式，促进站内温度及掺水温度的提升，进而降低站内加热炉总用气量，并通过将节约而来的天然气，支撑发电机发电的方式，降低冬季时节，发电机供气质量较低现象发生的可能性。因此本文结合发电过程实际环节，提出天然气发电机组余热回收技术在前处理中的应用，以供参阅。
关键词：天然气；发电机组；余热回收技术；前处理
1天然气发电机组余热回收原理
系统原理图如下，发电机组通过燃烧天然气而产生大量热，将其转化为机械能再进行发电，并供给厂区。同时，天然气发电机组产生的部分热量以热能形式发散，利用两种换热器串联的方法对其进行回收，产生约为90℃以上热水；同时发动机中冷却产生的低温热水，属于低品位热量，直接通过机组配备的散热水箱全部消散掉，不加以回收；在热负荷较低时，散热器也会将缸套水的热量消散掉，高温烟气管路上采用旁通措施，以保证机组正常运行发电。
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2天然气发电机组余热回收设备的结构特征
2.1减少设备的重量以及投入成本
余热回收体系中所应用的针形管，换热面积是普通光管的7倍左右，因此在各方面换热条件相同的情况下，设备的重量以及投入成本等均具可大幅度的减少，且针形管相互之间是经由特定的弯头实施接连，并应用氩弧焊实施缝隙填补操作。
2.2降噪效果较好
设备构成以及针形管的自身构成性质使然，其所具有的降噪效果较高，可有效将低声音对周围环境的影响。
2.3安全性较高
设备中所有元件均为组装，且并无非正常组装情况，不会出现组装应力产生的可能性，同时，每一组针形管，均为一端与相应结构实施焊接操作，一端处于放松状态下，有利于大幅度降低热应力产生的可能性。此外，基于设备中安装的温度仪表等，会于设备存在干烧等情况时，对相应阀门实施有效保护。
2.4安装简单
在对该设备实施具体安装的过程中，仅需要将其与发动机的排烟口实施有效连接，再使得热水系统可以连接至设备的出口以及进口处，便可以对其进行具有应用。
3天然气发电机组余热回收设备
3.1板式换热器
所谓板式换热器，指的是由一组形状特殊带有波浪纹的金属片构成的器械，具有热能损失少、不惧水汽腐蚀、寿命长等特点，是一种十分理想的液体——气体和液体——液体热交换的设备。另外，由于它结构紧凑，使用的金属材质较轻，因此占地面积较小、重量也较轻，在其他条件相同的前提下，它传热性能比普通的管式换热器要高3倍左右，但占地面积仅仅为后者1/3，因此得到了广泛使用。板式换热器主要可分为框架式和钎焊式，前者可拆卸，可根据实际需求增大或者缩小换热器规模。框架式换热器由金属薄板叠加而成，四周加以密封并用框架固定，板片、垫片的角孔能够将热的和冷的气体、液体相互分开，通过板块进行热交换。
3.2针管式换热器
针管式换热器用于回收高温烟气中的热量，也是天然气发电机组的主要余热。一般会在该种换热器壳体内部安装折流挡板，以疏通引导流体，防止短路和堵塞，并能够增加流体的流通速度。管式换热器构造特殊，因此，清洗工作难以彻底。绝大多数发电企业对于管式换热器结垢的危害性与清洗技术掌握得不够透彻，而采用的清洗方法仅仅停留在传统的高压水、酸洗等层面，很容易对金属构件造成破坏和腐蚀，并且许多发电厂负责人观念守旧，认为只有当换热器结垢严重影响发电工作时才需要进行清洗，不是将其作为日常维护的一个重要环节。水垢的形成往往会造成管式换热器内部阻塞，降低换热效率，甚至严重时还会发生危险，而不恰当的清洗方法也可能给余热回收带来一系列麻烦。目前，1stTech清洗技术较为成熟，最适宜用来清洗管式换热器。这种技术采用生物制剂作为清洁剂，并且在配方中添加了湿润剂、分散剂、剥离剂等成分，能够直接将沉积物溶解，对于清除石灰、泥浆、锈渍等都有较好的效果，并且它的成分能够由分解者直接降解，不会给环境带来污染。另外，具有不易燃烧、无毒无害、无腐蚀等优点，目前已经得到了广泛的应用。
4天然气发电机组余热用途
在进行脱脂时，需要对脱脂池中的混合液体进行加热，以加快分离速度，并降低油在水中的溶解度，从而实行分离。在天然气发电机组中，脱脂池内液体最佳的工作温度大约在55℃，而发电机组产生的热水温度是90℃左右，余热回收设备排出的高温烟气大约为100℃，完全可以应用于脱脂池中液体的加热。利用高温烟气和水的余热，可以使脱脂池温度维持在55℃左右，足以抵消脱脂池的自然能量损耗，不需再增加热能投入，可以大大降低加热脱脂池所需成本，并且提升天然气发电的能效。
5天然气发电机组余热回收技术在前处理应用中存在的主要问题
5.1余热回收器表面磨损问题
天然气的主要成分是甲烷，但还含有许多其他的物质，燃烧时会产生一些固体颗粒，这些固体颗粒所形成的烟气在通过余热回收器受热面时，会不可避免地造成磨损，时间一长就会使受热面的热传导效率大幅度降低，并且还可能附着在受热面上，使其无法与高温烟气进行热交换。
5.2?烟道阻力问题
安装余热回收器后，锅炉整体烟气阻力必然会大幅增加，可能会在一定程度上影响锅炉本体的正常运行。
5.3内壁结垢问题
余热回收器管内可能会由于长期通过含有固体颗粒的烟气而发生结垢，且很难清理。
6天然气发电机组余热回收技术在前处理应用中存在问题的解决措施
6.1改变余热回收器管排设计
将余热回收器管排设计成特殊结构，例如，H型管排或者膜式管排，可以迫使烟气流动趋于层流，管排间没有烟气流动，减少对于受热面的磨损。此外，由于每个烟道的边界管排与烟气的摩擦，会形成中间流速高、两边流速低的分布方式，缓解飞灰对设备的磨损。最后布置受热面时，烟气流速不能过大，可以通过调整管排横向截距来调整流速，减少磨损。
6.2改造引风机烟道阻力
主要靠烟囱自拔力和引风机来克服，在安装余热回收器时对引风机进行改造，能够减少烟道阻力的影响。
6.3保持系统内温度蒸汽
由于盐类物质的溶解度比溶液要高出许多，所以控制系统内温度，使整个系统处于液相，就能够减少结垢问题的影响。
7结束语
目前我国致力于推动可持续化发展，采用余热回收技术能够使天然气发电机组的能效大大提升，减少浪费，并降低成产成本。因此对天然气发电机组余热回收技术在前处理中的应用进行探究具有十分重要的现实意义。
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