兴安热电有限责任公司 内蒙古乌兰浩特市 137400
摘要:目前我国电厂燃煤锅炉的热量利用率普遍相对较低,这不仅使得烟气排放是的余热较多,导致了资源的严重浪费,而且还对空气造成了污染。因此必需高度重视燃煤锅炉的烟气余热回收以及优化利用问题,加强回收利用技术的研发应用,以达到减少能源消耗、降低电厂运行成本以及保护环境的目的,促进电力行业的绿色发展。
关键词:电厂;燃煤锅炉;烟气余热;回收利用
对烟气余热进行回收利用不仅可以减少热电厂在发电过程中对能源的消耗,而且可以减少对空气的污染,促进热电企业的升级转型。因此应加大对电厂燃煤锅炉烟气余热回收优化利用相关技术的研究,并应结合电厂燃煤锅炉的实际情况采用相应的回收利用技术,以实现对能源的充分利用,降低电厂的运行成本,为电厂创造更大的经济效益以及社会效益,推动我国电力行业的可持续性发展。
一、电厂燃煤锅炉烟气余热回收优化利用的重要性分析
目前我国很多电厂所使用的燃煤锅炉均存在不同程度的能源利用率优先问题,造成了烟气排放时会损失大量的余热,且热量损失达到了燃煤锅炉热损失总量的80%以上[1]。通常燃煤锅炉的燃烧温度上升时,其排放烟气余热也会相应的增加,此时不仅所消耗的燃煤数量大量增加,而且也会导致相当一部分热能的损失,既造成了能源的浪费,同时烟气的排放也会污染空气环境,因此必须积极应用回收以及优化利用技术减少能耗,提高能源利用率,降低电厂生产运营成本,才能实现电力行业的可持续性发展。
二、回收应用烟气余热技术应用分析
(一)通过加装换热器方式回收利用电厂燃煤锅炉烟气余热
在电厂的传统燃煤锅炉中通常设置有不同形式的省煤器装置,但其大多存在热交换率低的问题,也难以实现对排放烟气的有效回收。因此应将换热器加装在燃煤锅炉省煤器后,这样就可以通过换热装置利用燃气热量加热网水,或者对燃料进行干燥以及预热处理等,从而使电厂燃煤锅炉的工作效率得到明显的改善[2]。该烟气余热回收技术能够满足小型以及中型电厂燃煤锅炉回收利用烟气余热的要求,其技术成熟度较高,且应用操作相对简单。不过由于技术的应用效果会受到排放烟气露点等因素的制约,难以实现对排放烟气余热的深层回收应用。
(二)通过应用热管技术回收利用电厂燃煤锅炉烟气余热
在对电厂燃煤锅炉排放烟气余热进行回收时,还可以应用传热效率更高的热管技术。热管技术主要是利用汽化潜热方式实现对能量的传递。在工质汽化条件下,烟气余热会被汽化液体所吸收,同时当达到冷端条件时,工质气体优化将热能释放处理。由于热管技术具有较高的传热效率,且体积较小,不需要额外动力,因此能够发挥较高的节能作用,是一项应用价值较高的排放烟气余热回收技术。
不过由于热管技术对工质材料的质量性能有很高的要求,且技术应用成本相对较高,在实际应用中还存在露点腐蚀以及堵灰等情况,在一定程度上影响了该技术的应用推广,因此应进一步加大该技术的研发力度,通过技术改进和创新促进该技术的完善成熟。
(三)通过应用潜热回收技术回收利用电厂燃煤锅炉烟气余热
一些电厂燃煤锅炉所排放的烟气中含有水蒸气成分,在此工况条件下相当一部分潜热是蕴含在水蒸气内的,仅采用普通烟气回收技术只能对显热进行回收,并没有实现对潜热的有效回收利用,这使得电厂燃煤锅炉的热效益并没有显著提高。因此应结合实际情况合理应用冷凝锅炉等潜热回收技术,通过冷凝处理方式达到回收利用烟气中水蒸气内所含潜热以及显热的目的,而回收后的余热可以作为锅炉补水加热以及日常生活用水加热的热源。应用该技术能够有效提高能源的利用率,且所使用的冷凝液对烟气中所含的二氧化氮等酸性成分有吸收作用,能够减少对空气的污染。不过该技术目前该无法对水蒸气含量较少的燃煤锅炉烟气进行有效的回收利用。
(四)通过应用温差发电技术回收利用电厂燃煤锅炉烟气余热
通过加设换热器等技术应用虽然能够实现对电厂燃煤锅炉排烟温度较高的余热进行回收利用,不过当排烟温度相对较低时,由于其传热系数通常在800W/(m2·K)以下,同时其温差也不明显,因此在实际应用中需要将换热面积不断增加,客观上制约了换热效率,无法实现对烟气余热的充分回收利用。因此在传统换热技术上逐步发展出了温差发电技术。通过应用SiGe、Bi2Te3以及PbTe等合金半导体材料可以在低温差条件下实现热能与电能的直接转化,进一步优化了电厂燃煤锅炉排放烟气余热回收利用技术[3]。目前温差发电技术已经成为烟气余热回收利用技术的主要发展方向性之一,西方发达国际在这方面已经取得了一定的技术应用成果,该技术的应用范围也不断拓展。我国也已经加大了在温差发电技术方面的研发应用力度。根据电厂燃煤锅炉的实际运行情况,可以将温差发电装置设置在燃煤锅炉尾部原设置空气预热器后方位置,能够将锅炉效率提高0.5%左右。为了应进一步结合技术应用的实践经验,积极研发温差分电器以及相关元器件,并对该技术在排放烟气余热回收利用中的经济性进行深入的研究,以优化相关技术参数,提高回收利用率。
三、总结
为了使电厂燃煤锅炉所产生的烟气余热得到充分的利用,应结合电厂燃煤锅炉的实际情况合理应用相关烟气余热回收技术对烟气余热进行回收以及优化利用。同时,在回收烟气余热时为了进一步提高节能效果以及能源的利用率,可以综合应用多种回收利用方式,并积极进行技术创新,对回收利用技术进行优化改进,从而降低电厂生产成本,减少资源浪费,降低对空气的污染。
参考文献:
[1]印大伟.浅析电厂燃煤锅炉烟气余热回收的优化利用[J].中国设备工程,2021(10):111-112.
[2]申旭,李炜.电厂燃煤锅炉烟气余热回收的优化利用[J].自动化应用,2018(7):145-146.
[3]王迅,李宇曦,李想,高建强,冯玉珠,刘文师.电厂燃煤锅炉烟气余热回收的优化利用[J].燃烧科学与技术,2018,24(1):15-20.