烟气余热换热器
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• 增压风机年增加耗电量 • 2 × 450千瓦× 7500（运行小时） × 0.8（负荷率） × 0.4元=216万元
经济性分析
经济性分析
经济性分析
经济性分析
某电厂经济性数据
经济性分析
典型案例一
典型案例二
国内：大连、丹东、福州、岳阳的350 MW 机组，常熟的600MW超 临界机组以及开封的125MW机组上都使用了H型翅片管；
国外：在MB、 IHI、BHK等主要外国公司的锅炉上也都使用了这种H 型翅片管，并已有25年以上的运行经验。
最新应用在烟气余热回收换热器的项目： 长一热、景德镇、营口、北塘、白城、哈平南……
积灰
积灰问题的解决
• 选择合理的烟气流速（不低于6m/s） • 采用吹灰装置 • 换热面采用合理的布置
错列布置、适当的节距-------增强气流扰动
• 一举多得的换热元件—H型翅片管
关于烟气阻力问题
• 引风机的余量； • 合理布置管排，降低阻力到可接受范围； • 布置在引风机之前的余热换热器。
烟气阻力
合理优化管排布置
烟气阻力2
经济性分析
某电厂经济性数据
• （1）计算单价
• 标准煤 700元/吨
• 上网电价 0.4元/度 • 工业水 3元/吨 • 机组年运行小时数：7500小时/年 • 机组负荷率：0.8 • （2）直接经济效益计算结果 • 年节能直接经济效益 • 年节煤量：2×2.71g/kwh×7500×0.8×106=32520吨 • 年节煤经济效益：32520吨×700元/吨=2276.4万元 • 年节水直接经济效益 • 节水量：43.34t/h×2 • 年节水效益：43.34 t/h×7500×0.8×2×3元/吨=156万元/年 • 烟气减排量 • 烟气减排量：2×43.34 t/h×12.048m3/kg（T=50℃）=2×522160 m3/h
H型翅片管的诸多优点：
翅化系数可达到5. 5以上，使受热面布置更紧凑；
翅片温度场比较均匀， 有更好的传热效果；
翅片与气流方向平行， 能够很好地防止积灰 减少流动阻力；
受热面磨损小，可采 用较高的烟气流速，以 增强传热效果。
H型翅片管
H型翅片管
H型翅片管在国内外的应用
目前，世界上已在总装机容量70 000 MW以上的燃煤锅炉中安装了H 型翅片管省煤器。
• 酸露点
当烟气中有SO3存在并与水蒸气发生作用生成硫酸蒸汽时，烟气中硫酸蒸汽的 露点温度称为酸露点或烟气露点。它比水露点高很多，通常在90—130℃，对 于高硫煤产生的烟气或富氧燃烧，酸露点甚至能达到140—160℃或更高。
前苏联1973年锅炉热力计算标准，烟气露点温度计算公式：
αf — 飞灰份额，对煤粉炉 =0.8-0.9； β—与炉膛出口过剩空气系数αf有关的系数： αf =1.2时， β =121； αf =1.4-1.5时， β =129；标准β =125
• 可接受的有限腐蚀速率
腐蚀速度≤0.2毫米/年
磨损
管壁的磨损量与飞灰颗粒冲击速度的三次方成正比 飞灰颗粒特性与浓度：SiO2含量高，磨损加重 管速排列方式与冲刷方式
顺列：第一排； 错列：第二排 最大磨损位置：第一排45°---60° （迎风面两侧圆心角）
错列第二排：30°---45°
ND钢（09CrCuSb）-目前国内外最理想的“耐硫酸低温露点腐蚀”用钢材。 ND钢腐蚀率比较，mg/c㎡.h(70摄氏度50%H2SO4溶液中浸泡24小时) 钢种 ND CRIR(日本） 1Cr18Ni9 Corten 20G
腐蚀速率 7.30 13.40
21.70
63.00 103.50
• 采用低氧燃烧
气流运到方向：重力影响 管壁材料与壁温：
管壁温度升高氧化膜硬度增大
烟气走廊
磨损
磨损问题的解决
• 选择合理的烟气流速 • 采用防磨装置
防磨瓦； 防磨护帘
• 采用扩展受热面
H型翅片管，选择合理的肋片高度和肋片节距，则烟气流过H型翅片管 时会在粘性力的作用下在肋片表面形成附 面层，出现较小的涡旋区，大颗粒飞灰不 能接触到基管表面;此外在肋片的作用下， 烟气横向冲刷规律不象光管集中在冲击45° 范围，而是沿管子表面相对均匀分布，减 少了管子外表面的局部磨损。
低温腐蚀
0.4 20g ND钢 corton钢
0.3
金属腐蚀速度 mm/年
0.2
0.1
0 60
90
120
150
180
210
金属壁温 oC
ห้องสมุดไป่ตู้
不同金属壁温与腐蚀速度的关系曲线
两个重度腐蚀区： 1.硫酸浓度在50%左右时的结露； 2.水露点温度以下。
低温腐蚀
低温腐蚀问题的解决
• 选择合理的金属壁温
• 选择耐腐蚀材料
• 提高循环效率，降低煤耗； • 改善除尘效率（除尘器前安装时）； • 减少脱硫塔蒸发量，节约用水。
在锅炉尾部烟道安装烟气余热换热器 所带来的问题
① 低温腐蚀
② 磨损
③ 积灰
⑤ 经济性
④ 烟气阻力
低温腐蚀
• 烟气水露点
烟气中水蒸气含量一般为10%--15%，分压为0.01到0.012MPa，水蒸气的露点 温度为45—54℃。
锅炉排烟损失Q2
影响锅炉排烟温度的因素
• 燃料的性质； • 受热面的状况（积灰、结焦、结垢……）； • 过量空气系数、漏风率； • 低温腐蚀。
降低排烟温度的方法与措施
… … …
在锅炉尾部烟道适当的位置增加—烟气余热换热器
• 除尘器前 • 除尘器后 • 垂直烟道 • 水平烟道 • 单级 • 多级
烟气余热换热器的优点
经济性分析
经济性分析
经济性分析
经济性分析
某电厂经济性数据
经济性分析
典型案例一
典型案例二
国内：大连、丹东、福州、岳阳的350 MW 机组，常熟的600MW超 临界机组以及开封的125MW机组上都使用了H型翅片管；
国外：在MB、 IHI、BHK等主要外国公司的锅炉上也都使用了这种H 型翅片管，并已有25年以上的运行经验。
最新应用在烟气余热回收换热器的项目： 长一热、景德镇、营口、北塘、白城、哈平南……
积灰
积灰问题的解决
• 选择合理的烟气流速（不低于6m/s） • 采用吹灰装置 • 换热面采用合理的布置
错列布置、适当的节距-------增强气流扰动
• 一举多得的换热元件—H型翅片管
关于烟气阻力问题
• 引风机的余量； • 合理布置管排，降低阻力到可接受范围； • 布置在引风机之前的余热换热器。
烟气阻力
合理优化管排布置
烟气阻力2
经济性分析
某电厂经济性数据
• （1）计算单价
• 标准煤 700元/吨
• 上网电价 0.4元/度 • 工业水 3元/吨 • 机组年运行小时数：7500小时/年 • 机组负荷率：0.8 • （2）直接经济效益计算结果 • 年节能直接经济效益 • 年节煤量：2×2.71g/kwh×7500×0.8×106=32520吨 • 年节煤经济效益：32520吨×700元/吨=2276.4万元 • 年节水直接经济效益 • 节水量：43.34t/h×2 • 年节水效益：43.34 t/h×7500×0.8×2×3元/吨=156万元/年 • 烟气减排量 • 烟气减排量：2×43.34 t/h×12.048m3/kg（T=50℃）=2×522160 m3/h
H型翅片管的诸多优点：
翅化系数可达到5. 5以上，使受热面布置更紧凑；
翅片温度场比较均匀， 有更好的传热效果；
翅片与气流方向平行， 能够很好地防止积灰 减少流动阻力；
受热面磨损小，可采 用较高的烟气流速，以 增强传热效果。
H型翅片管
H型翅片管
H型翅片管在国内外的应用
目前，世界上已在总装机容量70 000 MW以上的燃煤锅炉中安装了H 型翅片管省煤器。
• 酸露点
当烟气中有SO3存在并与水蒸气发生作用生成硫酸蒸汽时，烟气中硫酸蒸汽的 露点温度称为酸露点或烟气露点。它比水露点高很多，通常在90—130℃，对 于高硫煤产生的烟气或富氧燃烧，酸露点甚至能达到140—160℃或更高。
前苏联1973年锅炉热力计算标准，烟气露点温度计算公式：
αf — 飞灰份额，对煤粉炉 =0.8-0.9； β—与炉膛出口过剩空气系数αf有关的系数： αf =1.2时， β =121； αf =1.4-1.5时， β =129；标准β =125
• 可接受的有限腐蚀速率
腐蚀速度≤0.2毫米/年
磨损
管壁的磨损量与飞灰颗粒冲击速度的三次方成正比 飞灰颗粒特性与浓度：SiO2含量高，磨损加重 管速排列方式与冲刷方式
顺列：第一排； 错列：第二排 最大磨损位置：第一排45°---60° （迎风面两侧圆心角）
错列第二排：30°---45°
ND钢（09CrCuSb）-目前国内外最理想的“耐硫酸低温露点腐蚀”用钢材。 ND钢腐蚀率比较，mg/c㎡.h(70摄氏度50%H2SO4溶液中浸泡24小时) 钢种 ND CRIR(日本） 1Cr18Ni9 Corten 20G
腐蚀速率 7.30 13.40
21.70
63.00 103.50
• 采用低氧燃烧
气流运到方向：重力影响 管壁材料与壁温：
管壁温度升高氧化膜硬度增大
烟气走廊
磨损
磨损问题的解决
• 选择合理的烟气流速 • 采用防磨装置
防磨瓦； 防磨护帘
• 采用扩展受热面
H型翅片管，选择合理的肋片高度和肋片节距，则烟气流过H型翅片管 时会在粘性力的作用下在肋片表面形成附 面层，出现较小的涡旋区，大颗粒飞灰不 能接触到基管表面;此外在肋片的作用下， 烟气横向冲刷规律不象光管集中在冲击45° 范围，而是沿管子表面相对均匀分布，减 少了管子外表面的局部磨损。
低温腐蚀
0.4 20g ND钢 corton钢
0.3
金属腐蚀速度 mm/年
0.2
0.1
0 60
90
120
150
180
210
金属壁温 oC
ห้องสมุดไป่ตู้
不同金属壁温与腐蚀速度的关系曲线
两个重度腐蚀区： 1.硫酸浓度在50%左右时的结露； 2.水露点温度以下。
低温腐蚀
低温腐蚀问题的解决
• 选择合理的金属壁温
• 选择耐腐蚀材料
• 提高循环效率，降低煤耗； • 改善除尘效率（除尘器前安装时）； • 减少脱硫塔蒸发量，节约用水。
在锅炉尾部烟道安装烟气余热换热器 所带来的问题
① 低温腐蚀
② 磨损
③ 积灰
⑤ 经济性
④ 烟气阻力
低温腐蚀
• 烟气水露点
烟气中水蒸气含量一般为10%--15%，分压为0.01到0.012MPa，水蒸气的露点 温度为45—54℃。
锅炉排烟损失Q2
影响锅炉排烟温度的因素
• 燃料的性质； • 受热面的状况（积灰、结焦、结垢……）； • 过量空气系数、漏风率； • 低温腐蚀。
降低排烟温度的方法与措施
… … …
在锅炉尾部烟道适当的位置增加—烟气余热换热器
• 除尘器前 • 除尘器后 • 垂直烟道 • 水平烟道 • 单级 • 多级
烟气余热换热器的优点