燃煤鍋爐房煙氣余熱回收裝置經濟性分析

安正軍

（唐山市熱力總公司，河北唐山，063000）

燃煤鍋爐房煙氣余熱回收裝置經濟性分析

安正軍

（唐山市熱力總公司，河北唐山，063000）

隨著全球能源的日益緊缺，提高能源利用率、減少化石能源的消耗量已成為擺在人們面前的重要課題。在實際生產中燃煤鍋爐排煙溫度過高，浪費能源、影響鍋爐效率，同時也對布袋除塵器的使用壽命產生了很大的影響。本文結合唐山市豐潤區大型調峰鍋爐房煙氣余熱回收節能改造項目，分析煙氣余熱回收裝置的可行性和經濟性，為以后的工程實踐提供有益的探索。

煙氣余熱； 熱管； 節能

1　概況

唐山市熱力總公司現有實際供熱面積4240萬平米，為改善供熱狀況、緩解各熱源廠的緊張狀況、保證居民用熱的可靠性，唐山熱力總公司于2013年籌建了4臺70MW燃煤熱水鍋爐的豐潤大型調峰鍋爐房，在實際運行中發現排煙溫度過高，達到150～160℃，根據相關文獻，鍋爐的煙氣溫度每降低15～18℃就可以提高鍋爐效率1%，因此對鍋爐煙氣系統進行了改造，并進行試運行，計量煙氣余熱回收裝置節能量，預測投資回收期。

2　余熱回收裝置的選擇

常見的余熱回收裝置有傳統管殼式和熱管式。傳統管殼式余熱回收裝置常出現由于結露而引起腐蝕，影響鍋爐的運行安全，通常采用的方法是提高排煙溫度來緩解該問題，但這與安裝余熱回收裝置的初衷相違背；與此同時，傳統的管殼式還存在體積龐大、煙氣阻力大、易集灰等缺點，因此正在逐步被替代。

圖1　熱管式煙氣余熱回收裝置示意圖

熱管式余熱回收裝置是由若干條縱向排列在箱體內的熱管組成如圖1所示。熱管通過內部的工質以相變方式吸收煙氣內的熱量，并向熱水釋放熱量，其導熱能力是同等銀導熱率的12000倍，工作效率高，與傳統的管殼式相比，具有傳熱量大、體積小的優點；同時由于熱管工作壁的面溫度較高，遠離酸露點及低溫腐蝕區域，避免了腐蝕，降低了維護成本，克服了傳統管殼式的缺點；此外，熱管式可通過調整蒸發段和冷凝段的傳熱面積控制熱管壁溫，可滿足不同的排煙溫度要求。

通過兩種余熱回收裝置的對比，結合煙氣余熱回收的實際情況，確定采用熱管式余熱回收裝置，進行具體設計安裝。

3　系統設置

圖2　煙氣余熱回收系統示意圖

一次網的回水經循環泵加壓進入煙氣余熱換熱器，經煙氣加熱后與鍋爐的高溫出水匯合后向外界供熱。由于該鍋爐的煙氣除塵系統采用了布袋式除塵，為避免排煙溫度過低結露和腐蝕，影響除塵效率，因此須將排煙溫度控制在110℃左右。而鍋爐在運行期間，因燃料低位發熱量、成分，以及鍋爐負荷變化，其排煙溫度并不是恒定的，排煙溫度過高影響余熱回收裝置的效果，而排煙溫度過低影響除塵效率，為保證煙氣的溫度，在煙氣余熱換熱器的煙氣出口管道上安裝煙溫傳感器，按照有關資料編制出排煙溫度對應一次網回水流量，由安裝在一次網回收上的電控閥控制流量。為保證系統安全運行，在煙氣側設置旁通，并一次網進出口設置球閥，便于設備檢修。同時我們又在煙氣余熱換熱器的出水管上安裝了熱表，以計量回收的熱量、便于進行經濟性分析，計算投資回收期。

4　余熱回收置經濟性分析

鍋爐煙氣余熱利用改造并啟動進行了運行，整個采暖期鍋爐運行94天，煙氣余熱回收裝置實際運行共計86天，通過熱量表的數據計算得出年采暖節約的總熱量為5648GJ，從數據來看運行效果良好可將排煙溫度降低到115～110℃，可知鍋爐效率提高了3%左右。

結合單簽原煤價格約450元/t，折合實際熱費30元/ GJ，節約的熱費為169440元，按照整個采暖期平均鍋爐熱效率75%計算，可節約標煤267t標煤，減少二氧化碳排放量為699千克，二氧化硫排放2269千克，氮氧化物排放1976千克。煙氣余熱回收裝置的總造價為75萬元，余熱回收系統的運行費用維護費用為0.8萬元/年，經計算投資回收期為4.2年。

5　結論

在鍋爐上安裝煙氣余熱回收裝置后，排煙溫度可由150～160℃降低到115～110℃，提高了鍋爐的效率3%左右，減少了有害物質的排放，具有良好的經濟效益和社會效益，值得推廣應用。

［1］郭吉林，張岳良.煙氣余熱回收利用與節能分析［J］. 能源與環境，2010，（6）： 24-26

［2］甄敏鋼，由世俊.直燃機煙氣余熱回收經濟與節能性分析［J］.煤氣與熱力， 2006，（6）： 60-62

［3］宋一平.區域供熱鍋爐排煙能量深度回收研究［D］.哈爾濱，2012.

［4］楊東升.大型供熱燃氣鍋爐煙氣余熱回收應用研究與分析［D］.北京， 2015.

安正軍，1973/12，男，籍貫：河北省定州市；職稱：高級工程師；學歷：本科；研究方向：城鎮供熱系統供熱運行及能源管理。

Economic analysis of flue gas waste heat recovery device in coal fired boiler room

An Zhengjun
（Tangshan City thermal power company Tangshan Hebei，063000）

With the increasing shortage of global energy，improving energy efficiency and reducing the consumption of fossil energy has become an important issue in front of people.In the actual production of coal-fired boiler flue gas temperature is too high，waste of energy，affect the efficiency of the boiler，but also on the service life of the bag filter has a great impact.Combined with large，Fengrun District，Tangshan peak shaving boiler flue gas waste heat recovery and energy saving reconstruction project，feasibility and economic analysis of flue gas waste heat recovery device， provides the beneficial exploration for the future engineering practice.

flue gas waste heat；heat pipe；energy saving