余熱鍋爐煙氣流程
在通常情況下,空氣預熱器是余熱鍋爐煙氣側流程的最后一個(gè)部件,布置在煙氣最下游作為尾部受熱面。為了解決余熱鍋爐尾部受熱面空氣預熱器的低溫腐蝕和積灰問(wèn)題,大型垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)開(kāi)始采用蒸汽空氣預熱器代替常規煙氣空氣預熱器。余熱鍋爐煙氣流程是指在余熱回收系統中,煙氣自鍋爐內部產(chǎn)生后的流向和處理過(guò)程。一般來(lái)說(shuō),余熱鍋爐煙氣流程包括以下幾個(gè)步驟:
1. 煙氣產(chǎn)生:鍋爐內燃燒燃料時(shí),會(huì )產(chǎn)生大量的煙氣,其中含有高溫高壓的廢氣。
2. 減速降溫:為了防止煙氣對余熱回收設備的損傷,需要通過(guò)換熱器對其進(jìn)行減速冷卻。這樣可以使煙氣溫度下降到合適的范圍,以方便后續處理。
3. 去除灰塵:由于煙氣中含有大量的粉塵和顆粒物,需要使用除塵裝置將其去除。常見(jiàn)的除塵設備包括電除塵器、袋式除塵器等。
4. 脫硫脫硝:為了達到環(huán)保要求,還需要對煙氣進(jìn)行脫硫脫硝處理,以減少排放的二氧化硫和氮氧化物等有害物質(zhì)。
5. 余熱回收:經(jīng)過(guò)以上幾個(gè)處理過(guò)程后,煙氣溫度已經(jīng)下降到較低水平,但還含有大量的余熱。在余熱鍋爐中,通過(guò)余熱回收裝置對煙氣中的余熱進(jìn)行回收利用,將其轉化為蒸汽或熱水等形式的能源來(lái)實(shí)現節能減排和資源回收。
6. 排放處理:經(jīng)過(guò)以上步驟處理后,煙氣中含有的污染物和有害物質(zhì)已經(jīng)得到了充分的去除。剩余的廢氣通過(guò)煙囪排放到空氣中,以達到環(huán)保要求。
總之,余熱鍋爐煙氣流程是一個(gè)復雜的系統工程,需要通過(guò)多種處理方式,使產(chǎn)生的煙氣能夠在達到一定條件后,得到完全去除和充分利用,以達到環(huán)保、節能、減排的目的。
自然循環(huán)余熱鍋爐多為臥式布置。鍋爐煙氣流程為:煙氣從燃氣輪機排出,經(jīng)進(jìn)口煙道或轉彎煙道進(jìn)入三通煙道,當機組單循環(huán)時(shí),煙氣經(jīng)上部調節門(mén)由旁通煙囪排空,余熱鍋爐煙氣流程。
其工藝流程為,首先利用冷卻機中溫段熱空氣(150℃)和脫硫系煙氣以及其他外部熱源對脫硫脫硝系煙氣進(jìn)行加熱,使脫硫脫硝系溫度達到270~320℃后進(jìn)入脫硝裝置,采用低溫NH3-SCR法進(jìn)行脫硝;其次將270~320℃已脫硝的煙氣通入余熱鍋爐內生產(chǎn)蒸汽,制造的蒸汽一部分用于燒結礦料的預熱,其余部分并入蒸汽管網(wǎng);然后將160℃的鍋爐尾部煙氣與換熱后的脫硫系煙氣通入濃縮塔中,與來(lái)自脫硫塔的硫酸銨溶液接觸換熱,煙氣冷卻至最佳脫硫溫度70~80℃后進(jìn)入脫硫塔內,采用濕式氨法脫硫技術(shù)進(jìn)行脫硫,與此同時(shí)硫酸銨溶液因水分的蒸發(fā)而濃縮,煙氣的余熱進(jìn)一步得到有效利用。本工藝可使燒結系統煙氣的余熱得到最大限度的回收以及煙氣排放得到有效控制。
玻璃窯熱管余熱鍋爐的工藝流程,自來(lái)水經(jīng)過(guò)軟化設備處理后,水硬度≤0.3mg—N/L時(shí),進(jìn)入低位水箱,再由給水泵注入高位熱水箱,余熱鍋爐煙氣流程。高位熱水箱和水預熱器連接,因為高位液差和冷熱水密度羞,制造運動(dòng)壓頭形成自然循環(huán),冷水由水預熱器加熱到60~70℃左右。高位熱水箱里的熱水再經(jīng)過(guò)熱水泵注入除氧器。當水中的溶解氧≤0.1mg/L時(shí),作為鍋爐給水,由熱水泵注入汽包。汽包中的水經(jīng)過(guò)下降管進(jìn)入下聯(lián)箱,分配到每個(gè)水套管中。水套管中的水吸收由熱管傳遞過(guò)來(lái)的煙氣熱量而升溫,同時(shí)發(fā)生部分汽化籀過(guò)自然循環(huán),汽水混合物沿水套管進(jìn)入上聯(lián)箱,分配到每個(gè)上升管中,由上升管進(jìn)入汽包,制造飽和蒸汽,通過(guò)主汽閥并網(wǎng),供生產(chǎn)線(xiàn)與其它用戶(hù)使用。
間接回收余熱制造蒸汽。采用余熱鍋爐回收余熱生產(chǎn)蒸汽,供工藝流程使用,加熱介質(zhì)為空氣或者水,也是一種常用的余熱利用方式。大多數企業(yè)采用的余熱鍋爐,進(jìn)口溫度平均在500℃~700℃,出口溫度一般在250℃~300℃,煙氣余熱的回收率為50%左右。
余熱鍋爐煙氣流程,筆者以某機械式爐排爐及配套余熱鍋爐為研究對象,該爐膛燃燒室前后拱為水冷壁、兩側為護板結構,其中燃燒爐排側墻布置空冷墻。配套余熱鍋爐為單鍋筒、自然循環(huán)蒸汽鍋爐、臥式布置。煙氣流程為:爐排爐出口*第一通道*第二通道*第三通道*蒸發(fā)器一段*高溫過(guò)熱器*中溫過(guò)熱器*低溫過(guò)熱器*省煤器。筆者結合理論計算和數值模擬等方法,繪制不同參數過(guò)熱器特性圖,并總結出在不同的垃圾低位熱值、處理規模和蒸汽參數條件下,余熱鍋爐額定負荷及運行范圍。