利用烟气余热来加热凝结水的方式有两种:
根据中国历年环境统计公报数据,虽然近年来主要大气污染物排放量有所下降,但排放量依然巨大,2015年二氧化硫、氮氧化物排放总量分别为1859.1万吨、1851.9万吨,其中电力、钢铁、造纸、印染等行业是二氧化硫及氮氧化物的主要工业排放源。直到2017年,我国“蓝天保卫战”取得初步成效。数据显示,在2017年,我国338个地级及以上城市可吸入颗粒物(PM10)平均浓度比2013年下降22.7%,京津冀、长三角、珠三角区域细颗粒物(PM2.5)平均浓度比2013年分别下降39.6%、34.3%、27.7%。但是,要打赢这场战役,仍然任重道远,全国338个地级及以上城市中环境空气质量达标的仅占29%。
一是设置低温省煤器和水水换热器,让烟气和凝结水间接进行热交换,这种方式优点是系统安全,便于调节,由于低温省煤器水侧不需承受高的压力,大大减少了加热器本身的制造成本。其缺点是二级换热系统复杂,增加相应的闭式水系统,同时换热效率较一级换热低,且此方式增加一台水水换热器以及相应的循环水泵、膨胀水箱等设备投资费用较高。
二是设置低温省煤器,让烟气和凝结水直接进行换热,这种方式的的优点是一级换热,换热效率较高,缺点是一旦换热管泄露,凝结水会泄漏到烟气侧影响机组运行,同时换热器管侧需受凝结水系统较高的压力(约为4MPa),增加了换热设备的制造成本;低温省煤器视其位置不同,设置可分为以下三种情况:
1、低温省煤器设置于空气预热器出口,除尘器入口前的烟道上。
在降低锅炉排烟温度的同时,减小了飞灰比电阻,提高了除尘效率,减少了污染物的排放。但是由于控制烟温在酸露点之上,因此烟气余热不能够充分利用,同时烟气温度的降低增加了除尘器防腐蚀的难度,增加了除尘器内堵灰的可能性。
2、低温省煤器设置于引风机出口及脱硫塔入口前。
低温烟气冷却到合适的温度后直接进入脱硫塔,不存在对引风机等设备造成的低温腐蚀的危害,可以大程度地利用烟气余热。低温省煤器设置于脱硫塔前,减少了烟气蒸发水耗量,起到了一定的节水效果。同时,换热管的磨损和堵灰的问题也比较轻。但由于进入低温省煤器的烟气没有经过除尘,含尘浓度较高,低温省煤器的工作环境较恶劣,磨损大,寿命短。另外,也会引起电除尘、引风机、烟道等的酸腐蚀,增加了设备的防腐成本。