[发明专利]一种利用烟气余热有机碳氢混合物汽轮机发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及发电系统，尤其是一种利用烟气余热有机碳氢混合物汽轮机发电系统。

背景技术

排烟损失是锅炉运行中最重要的一项热损失，我国火力发电厂的很多锅炉排烟温度都存在超过设计值的情况，对燃烧无烟煤、贫煤、烟煤的锅炉排烟温度设计值通常在120～125℃左右，燃烧褐煤的锅炉其排烟温度设计值通常在155℃左右，而且烟气量非常大，对单台600MW机组引风机出口烟气量通常可达到(300～400)×10⁴m³/h。为了减少排烟损失，降低排烟温度，节约能源，提高电厂的经济性，目前有采用低温省煤器来设法提高高温烟气的利用效率的情况，图1是低温省煤器的系统连接示意，通常从某个低压加热器引出部分或全部冷凝水，送往低温省煤器。

有机碳氢混合物－烟气换热器（以下简称烟气换热器）的布置方案:

如附图3所示，有机碳氢混合物－烟气换热器（以下简称烟气换热器）的布置方案有两种选择：方案一布置在空预器后、电除尘器前；方案二布置在引风机后、脱硫装置前。

现有技术:方案一：布置在空预器后、电除尘器前

日本的不少大型火电厂，如常陆那珂电厂（1000MW）和Tomato-Atsuma 电厂（700MW）等都有类似的布置。管式的GGH 烟气放热段布置在空预器和除尘器之间。管式GGH 将烟气温度降低到90℃左右，并采用低低温电气除尘器。所谓低低温除尘器是指入口烟气温度在100℃以下的除尘器。对此种布置方式，鉴于目前国内情况，为减少烟气换热器腐蚀的可能性，减少风险，建议烟气换热器出口烟温高于烟气酸露点以上5℃。

这种布置方式最大的风险是腐蚀、积灰、磨损。烟气换热器出口烟温在烟气烟气酸露点以上5℃，经过烟道、除尘器后引风机后入口烟温要低3～4℃，已接近酸露点，对烟气换热器后全部烟道、引风机要考虑防低温腐蚀措施。烟气换热器出口烟气运行温度略高于酸露点温度，经过除尘器前烟道及除尘器，在除尘器尾部烟气温度也接近酸露点，对电除尘器最大的危害为烟气积露并腐蚀电除尘器壳体等金属构件，电瓷件（瓷套、瓷轴）积露爬电进而放电击碎，产生事故，影响电除尘器的安全运行和寿命。因此当烟气换热器布置电除尘器前时，需要考虑这些因素的影响，主要有以下几个方面：

1)对电除尘器进行防腐处理。向有关除尘器厂家咨询，主要集中在以下几个方面：

（1）密封。电除尘器应该有很好的防止漏风措施，电除尘器过多的漏风，一方面造成电除尘器内烟温下降过大，加剧烟气积露造成危害，且在漏风点附近，由于烟气温度很低，必然有积露产生，该处将在短期产生腐蚀，时间长了腐蚀区域扩大最终导致电除尘器无法正常使用，而电除尘器的漏风点主要是穿过电除尘器孔洞，即人孔门、振打穿孔、阴极吊挂等。

（2）保温。为了充分保持烟气在电除尘器内温度，客观上增加保温层厚度或选择导热系数更小的保温材料对低温电除尘器进行保温设计施工。

（3）对绝缘子进行热风吹扫。电除尘器绝缘子为工业电瓷，其内壁处于电场烟气环境中，由于烟温过低，内表面容易产生积露并被带尘污染，对所有绝缘子进行有效加热保温使其温度在烟气酸露点以上10～15℃的同时对其内表面进行强制热风吹扫，从措施上保证吊挂绝缘子表面不产生积露现象，并保持其清洁，从而保证瓷套不被积露肥电击穿，使其安全运行。

（4）防止板线沾灰。由于烟气温度降低，增加了灰的粘性，因而对于此时的电除尘器一定要适当提高板线的振打加速度，另一方面适当提高振打频率，预防板线粘灰。对于阴极线采用易清灰不易腐蚀的材料如：不锈钢螺旋线或不锈钢放电芒刺等。

（5）考虑到酸性气体由于积露对壳体的腐蚀，电除尘器的壳体采用抗腐蚀较好的金属材料如：考顿钢或防酸涂料，以延长电除尘器的使用寿命。

以上是对低温电除尘器安全可靠运行的一些针对性措施，对于该类电除尘器电场内应保持适当高的流速，过低的烟气流速对电场内烟温保持是不利的。因此，烟气换热器后的除尘器在同样的考核条件下，电除尘本体体积、收尘面积等不考虑进口烟气温度降低的情况时，电除尘器的投资比常规温度电除尘器将有所增加。

2)烟气换热器内换热管道容易积灰，维护费用较高。烟气由于未经过电除尘器收尘，烟气中的灰分含量较高，当通过低温省煤器时，极易积灰，影响换热效果。因此需要在烟气换热器中设置有效的吹灰措施，以减少积灰的影响。

3)由于烟气未被收尘，容易对烟气换热器中的换热管道造成磨损，运行风险大。