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摘 要： 为了提高余热锅炉的余热利用率，降低排烟温度，节能措施从最初的在锅炉尾部装设低温加热器，到扩大低压省煤器，凝结水先经扩大低压省煤器，烟气温度降到100°C以下。随着燃气轮机机组容量的增加，排烟温度越来越高，为了响应国家节能减排的号召，文章提出了烟气余热深度利用系统的措施。

关键词：余热锅炉；烟气余热深度利用系统；探讨

引言

为了再进一步利用锅炉尾部的余热，降低烟气温度，文章在扩大低压省煤器的基础上，采用烟气余热深度利用系统的措施，提高余热利用率。

1 扩大余热锅炉尾部低压省煤器降低锅炉排烟温度

最初的小容量燃气轮机机组（如6B），经余热锅炉主烟囱排入大气的烟气温度高达120°C。随着节能利用的大力提倡，为了再进一步利用锅炉尾部的余热，降低烟气温度，提高锅炉余热利用率，通过在余热锅炉尾部扩大低压省煤器的方法，使得烟气温度降到90°C以下。

2 采用烟气余热深度利用系统

烟气余热深度利用系统是指，在余热锅炉之后设置深度利用烟气换热器，对余热锅炉尾部的低温烟气的余热进行深度换热，提高凝结水的温度，同时，采用吸收式热泵技术向外供热，产生经济效益。燃机排放烟气经深度利用后，烟气中的水份凝结回收，烟气更加清洁，降低烟气排放污染，节能，环保，对提高系统的综合利用效率有重要意义，尤其在热电冷联供系统中。

3 烟气余热深度利用的方法

文章主要探讨如下两种烟气余热深度利用的方法。

3.1 烟气余热深度利用方法一

这种方法是将HRSG尾部大约90℃左右的低温热烟气经过HRSG主烟囱底部排出后，用引风机引入烟气深度利用换热器内进行换热，将烟气降到36℃左右再经烟道返回HRSG主烟囱进行对空排放；大约28℃左右的冷却水在换热器内加热到38℃左右进入吸收式热泵系统进行热量回收。

采用了烟气余热深度利用系统后，烟气成分远远优于达标数值，方案如下：

（1）余热深度利用系统是将锅炉尾部的低温烟气从锅炉主烟囱下部引入引风机。锅炉主烟囱采用两段式结构，下部支撑在混凝土基础上，上部烟囱坐落在专门设置的主烟囱钢架上。上部和下部烟囱之间采用膨胀节连接吸收烟囱热膨胀，以满足下部烟囱开孔要求及上部烟囱的支撑，保证烟囱的整体强度要求。

（2）余热深度利用系统烟气换热器拟采用卧式布置，检修或更换换热面时，可以从侧面移出。卧式方案更有利于换热器热面的支撑和悬吊，对于烟气中的凝结水收集方便，如采用立式布置则上部的凝结水会流经下部的受热面，加速下部受热面的腐蚀，并使受热面的吊杆暴露在具有低温腐蚀的烟气中。

（3）在烟道式深度利用受热面的底部设置凝结水收集口对烟气中的凝结水进行回收。

（4）烟气余热利用后的低温烟气（约36℃）返回原烟囱进行排放，余热深度利用排气烟道进入锅炉主烟囱中部，烟囱出口消音器所用材料具备防止烟气低温腐蚀的能力。

（5）由于余热深度利用后的排气温度比较低，为防止烟囱的低温腐蚀，烟囱内壁要采用玻璃鳞片环氧树脂漆。

（6）烟气经深度利用后，烟气中的水份进行凝结回收，烟气中的水份含量很微小，大大降低了烟囱的低温腐蚀情况。

（7）以9F等级的燃气轮机为例，由于烟气余热深度利用而带来余热锅炉主烟囱等相关系统设备增加如表1。

（8）该方案的优点是共用烟囱，但烟气管道连接复杂。

3.2 烟气余热深度利用方法二

这种方案采用将余热锅炉尾部大约90℃左右的低温热烟气在余热锅炉主烟囱底部排出，经引风机送入烟气深度利用换热器内进行换热，烟气降到36℃左右直接经专门设置的排气烟囱进行对空排放；28℃左右的冷水在换热器内加热到38℃左右进入吸收式热泵系统进行热量回收。

这种方法基本同方法一，不同之处是将烟气排入烟气深度利用换热器小烟囱进行排放，小烟囱内壁采用玻璃鳞片环氧树脂漆，以防止烟囱的低温腐蚀。在小主烟囱顶部烟囱内壁设不锈钢内衬，以满足由于锅炉排烟温度的降低造成烟囱顶部的冷凝。

主烟囱隔离挡板要求关闭严密，具有快开、快闭功能，所用设备材料等具备防烟气低温腐蚀的能力。烟囱隔离挡板门安装在烟囱的烟气排出口上。

该方法的优点是将余热锅炉和烟气余热深度利用系统完全分离。从安全造价等方面考虑，这种方法不但有效的利用了余热，NOx的排放浓度也大大的降低了，随着环保指标的严格要求，用这种方法可以替代在余热锅炉烟道增加脱销装置的方法。

由于烟气余热深度利用而带来余热锅炉主烟囱等相关系统设备增加如表2。

4 结束语

对于扩大余热锅炉尾部低压省煤器和采用烟气余热深度利用系统两种方案，前者，方法较为成熟，厂家也有一定的业绩。后者由于设备和钢材增加造成的成本增高，还没有被广泛采用，但随着国家环保指标的严格要求，这种方案可以替代在余热锅炉烟道增加脱硝装置的方法，前景乐观。

参考文献

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[2]吴华新.低位烟气余热深度回收利用状况述评[J].热能动力工程，2012（3）.

[3]吴成军，冯展管，孙英文.燃煤电站烟气余热利用系统研究[J].山东工业技术，2016（1）.

[4]王加龙，吴静怡.烟气余热深度回收方案及成本最优模型分析[J].化工学报，2012（5）.

作者简介：蔺雪莉（1964-），女，籍贯：陕西省西安市，学历：本科，1987年毕业于西安交通大学能源与动力工程系，中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司，职称：高级工程师，研究方向：从事电厂热能动力研究工作，近几年主要从事蒸汽轮机、燃气轮机、分布式能源等新能源领域的研究设计。