某电厂利用烟气余热提供商用热水可行性方案.doc

某某电厂利用烟气余热回收
进行商用热水供应可行性方案
（简述）

一 基本情况
（一）在某某电厂600MW机组的烟气脱硫工艺中，锅炉排出的110～150℃烟气进入脱硫塔，依靠石灰浆液喷雾降温至80℃左右后完成脱硫反应，烟气降温部分的热量变成蒸汽白白排放，费水耗能。另一方面，电厂附近的众多公共娱乐休闲场所需消费大量生活热水，由自备小锅炉制作，效率低污染重。因此，拟利用利港电厂两台600MW机组的烟气余热，制备生活热水对外供应，以取代众多自备小锅炉，达到节能环保目的。
（二）初定的每天生产2000吨、70～80℃的热水，安装四套烟气余热回收装置，分布在两台机组的四个烟道上，即可长期供水又不至于影响机组检修。
二 技术方案
（一） 系统框图

（二） 实施方案
1. 系统布置：
四套烟气-水换热器分别布置在600MW机组的尾部烟道中，位于增压风机出口直管段处，该段尺寸为5700(W)×5700(H)×5015(L)，换热器占据1.5m左右长度；
1500 m³的蓄热水箱尽可能布置在两台机组中间、车辆交通比较通畅的适宜位置，水箱容量可以根据实际情况调整，但不宜小于1000 m³，以免影响制水的连续性；
其他的附属设备可根据现场情况进行布置。
2. 技术要点：
为防止烟气-水换热器的壁温太低，引起烟气结露导致酸腐蚀和结垢，本方案设计的给水回路使得换热器的进口水温不低于60℃，可有效防止低温腐蚀；
烟气-水换热器的材质将选用抗酸腐蚀的特种钢材，可显著提高设备的耐蚀性能，延长使用寿命；
换热器中的热交换管采用具有专有技术的结构，既有较高的传热性能又能防止积灰结垢；
当机组处于低负荷运行时，换热器的换热量将减少，不能满足系统的加热要求，此时需投运辅助蒸汽加热，确保外供的热水品质；
为解决机组在燃用低品质煤种时烟气量过大，造成换热器阻力加大，使增压风机超负荷的问题，在设计中将视烟道情况设置部分旁路通道，分流过多烟气；
设置完善的控制功能，协调系统的运行，实时监测各点运行参数，及时调整制水量，避免超温超压现象。
（三） 校核计算：
校 核 计 算 数 据 表 (夏季)
校核负荷率
％
50
70
75
85
100
BMCR
烟气流量
m³/s
307.1
322.3
337.6
373.5
421.5
434.9
排烟温度
℃
80.5
121.8
124.3
125.8
130.8
145.4
余热利用后烟气温度
℃
78.0
116.3
119.0
120.9
126.2
139.9
增加烟道阻力
Pa
72.6
69.6
75.8
92.5
116.1
117.3
给水进口温度
℃
28
28
28
28
28
28
给水出口温度(500t/d)
℃
58.4
91.5
93.6
94.9
99.0
110.3
对数温差
℃
20.1
42.1
43.4
44.3
47.0
54.5
换热功率
kW
736
1539
1590
1621
1720
1996
外供热水流量
t/d
500
600
625
625
675
750
外供热水温度
℃
80
81
81
82
81
83
辅汽用量
t/h
0.76
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00

校 核 计 算 数 据 表 (春秋季)
校核负荷率
％
50
70
75
85
100
BMCR
烟气流量
m³/s
307.1
322.3
337.6
373.5
421.5
434.9
排烟温度
℃
80.5
121.8
124.3
125.8
130.8
145.4
余热利用后烟气温度
℃
77.8
116.1
118.7
120.6
125.9
139.7
增加烟道阻力
Pa
72.6
69.6
75.8
92.5
116.1
117.3
给水进口温度
℃
16
16
16
16
16
16
给水出口温度(500t/d)
℃
51.1
85.1
87.2
88.6
92.7
104.1
对数温差
℃
23.2
45.7
47.1
48.0
50.8
58.4
换热功率
kW
849
1674
1725
1757
1858
2137
外供热水流量
t/d
500
550
550
550
600
650
外供热水温度
℃
80
79
81
82
80
84
辅汽用量
t/h
1.02
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00

校 核 计 算 数 据 表 (冬季)
校核负荷率
％
50
70
75
85
100
BMCR
烟气流量
m³/s
307.1
322.3
337.6
373.5
421.5
434.9
排烟温度
℃
80.5
121.8
124.3
125.8
130.8
145.4
余热利用后烟气温度
℃
77.6
115.8
118.4
120.4
125.7
139.5
增加烟道阻力
Pa
72.6
69.6
75.8
92.5
116.1
117.3
给水进口温度
℃
5
5
5
5
5
5
给水出口温度(500t/d)
℃
44.1
79.0
81.2
82.5
86.8
98.3
对数温差
℃
25.9
49.0
50.4
51.3
54.1
61.8
换热功率
kW
947
1793
1845
1878
1981
2263
外供热水流量
t/d
500
500
500
500
550
600
外供热水温度
℃
80
80
81
83
79
83
辅汽用量
t/h
1.26
0.03
0.00
0.00
0.00
0.00
注：1.上述计算是按一台机组的单侧烟道，即为1/4的制水量500 t/d计算；
2. 排烟流量、温度均根据#5引风机试验报告数据推算，用于其它风机可能有出入；
3. 负荷率按100％=600MW、BMCR=110％计算；
4. 辅助蒸汽按1MPa、200℃计算。
（四） 主要设备参数：
1. 烟气-水换热器
热交换器截面
m
5.7×5.7
热交换器进深
m
1.5
热交换管数
根
180
换热面积
㎡
700
热交换器空重
t
12
热交换器管内水重
t
0.8
热交换器含水重量
t
12.8
热交换器运行重量
t
12.65
2. 板式换热器
传热负荷：500 kW，传热温差：55 ℃、35 ℃、15 ℃三种，ΔP < 2 mH2O
3. 蓄热水箱
1500 m³，常压
4. 蒸汽换热器(安装在蓄热水箱底部)
蒸汽压力：1MPa，温度：200 ℃，加热负荷：1000kW
5. 水泵
流量：35 m³/h，扬程：20 mH2O，功率：3kW
三 投资估算
1. 烟气-水换热器 4套
2. 板式换热器 12套
3. 1500m3 蓄热水箱 1个
4. 水泵及其他设备 4套
5. 安装费用等
合计约：650万元
四 效益预测
安装烟气余热回收装置后，80％工况运行时将增加约50kW的阻力，占增压风机额定功率(1400kW)的3.6％(BMCR工况下约80KW，占5.7％)。
效益分析时，风机增加功耗按50kW，水泵、辅助蒸汽等其他运行费用按50％风机电耗，市政供水费用 1元/m³,厂用电0.5元/kW·h，商用热水售价16元/m³估算。
1、 年收入（2000吨∕天）：2000吨×365天×16元×0.9（系数）＝1051万元
2、 年支出：(2000×1＋1.5×50kW×24小时×0.5)×365天×0.9＝95万元
3、 年收益：1051－95＝956万元
4、 投资回收年限：约 1.5年
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