余熱鍋爐煙氣流程
在通常情況下,空氣預(yù)熱器是余熱鍋爐煙氣側(cè)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(yù)熱器的低溫腐蝕和積灰問題,大型垃圾焚燒發(fā)電廠開始采用蒸汽空氣預(yù)熱器代替常規(guī)煙氣空氣預(yù)熱器。余熱鍋爐煙氣流程是指在余熱回收系統(tǒng)中,煙氣自鍋爐內(nèi)部產(chǎn)生后的流向和處理過程。一般來說,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(nèi)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(duì)余熱回收設(shè)備的損傷,需要通過換熱器對(duì)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(xù)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。常見的除塵設(shè)備包括電除塵器、袋式除塵器等。
4. 脫硫脫硝:為了達(dá)到環(huán)保要求,還需要對(duì)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)過以上幾個(gè)處理過程后,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,通過余熱回收裝置對(duì)煙氣中的余熱進(jìn)行回收利用,將其轉(zhuǎn)化為蒸汽或熱水等形式的能源來實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和資源回收。
6. 排放處理:經(jīng)過以上步驟處理后,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。剩余的廢氣通過煙囪排放到空氣中,以達(dá)到環(huán)保要求。
總之,余熱鍋爐煙氣流程是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要通過多種處理方式,使產(chǎn)生的煙氣能夠在達(dá)到一定條件后,得到完全去除和充分利用,以達(dá)到環(huán)保、節(jié)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?xì)廨啓C(jī)排出,經(jīng)進(jìn)口煙道或轉(zhuǎn)彎煙道進(jìn)入三通煙道,當(dāng)機(jī)組單循環(huán)時(shí),煙氣經(jīng)上部調(diào)節(jié)門由旁通煙囪排空,余熱鍋爐煙氣流程。
其工藝流程為,首先利用冷卻機(jī)中溫段熱空氣(150℃)和脫硫系煙氣以及其他外部熱源對(duì)脫硫脫硝系煙氣進(jìn)行加熱,使脫硫脫硝系溫度達(dá)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(nèi)生產(chǎn)蒸汽,制造的蒸汽一部分用于燒結(jié)礦料的預(yù)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(nèi),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(jié)系統(tǒng)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,自來水經(jīng)過軟化設(shè)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(yù)熱器連接,因?yàn)楦呶灰翰詈屠錈崴芏刃?,制造運(yùn)動(dòng)壓頭形成自然循環(huán),冷水由水預(yù)熱器加熱到60~70℃左右。高位熱水箱里的熱水再經(jīng)過熱水泵注入除氧器。當(dāng)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來的煙氣熱量而升溫,同時(shí)發(fā)生部分汽化籀過自然循環(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,通過主汽閥并網(wǎng),供生產(chǎn)線與其它用戶使用。
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(shù)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(jī)械式爐排爐及配套余熱鍋爐為研究對(duì)象,該爐膛燃燒室前后拱為水冷壁、兩側(cè)為護(hù)板結(jié)構(gòu),其中燃燒爐排側(cè)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*高溫過熱器*中溫過熱器*低溫過熱器*省煤器。筆者結(jié)合理論計(jì)算和數(shù)值模擬等方法,繪制不同參數(shù)過熱器特性圖,并總結(jié)出在不同的垃圾低位熱值、處理規(guī)模和蒸汽參數(shù)條件下,余熱鍋爐額定負(fù)荷及運(yùn)行范圍。