火力发电厂脱硫系统取消旁路烟道事故降温余热利用石膏雨治理成套装置可行性研究报告
（d）实时进行监测（采用视频探头）在设计上采用特殊结构设计，避免堵灰死点的出现，管排采用可拆卸的结构，受热面的面积灵活可调，便于维修和清理。
7.3 烟水换热器的最佳运行工况和分水流量分析
最佳分水流量的确定：烟水换热器的分水流量越小，换热器的出水温度越高，提高了余热利用的能级，对系统的热经济性越有利。但是分水流量不能过分减小，一味减小给水流量将提高给水的出口温度，因此换热平均温差也将减小，换热单位面积的热负荷也将降低，这就造成在总换热量相等的情况下，换热效率下降，需要大大增加换热面积。
对于准备设计投运的烟水换热器，存在一个使整个回热加热系统达到最高经济性的通水流量，偏离这个最佳流量运行，系统的热经济性都将大大降低。因此在烟水换热器的设计中必须建立最佳通水流量的数学模型和热力系统的变工况计算模型，确定换热器系统的最佳运行工况。综合考虑换热器的换热效率，出水温度，换热面积和造价，计算确定变工况下系统的通水流量和出水温度（在保证换热器水侧的出水温度高于下一级加热器的进水温度的前提下）。
第八章 项目经济分析
8.1 总述
本章主要是对烟气余热回收利用从理论上进行技术经济分析，这也是该项目的实施基础。 8.2 等效焓降法
等效焓降法原名等效热降法，是根据热力学第一定律，用热量平衡和质量平衡的基本方法，对热功转换过程及变化规律推导出一个很有用的参量—等效焓降H*，用于分析蒸汽动力装置的设备和热力系统的经济性。这种方法简便精确，分析热力系统的变化和方案论证等工作，若用常规热平衡法分析时，每次都需要全面重新计算的烦琐工作，但是利用H*及其有关参量的等效焓降法，只需计算热力系统变化的那些部分，而不必涉及整个系统，就能得出变化所引起的影响。J级抽汽中，因额外加入热量而有1kg抽汽返回汽轮机中，考虑了它的低压侧回热系统的抽汽和疏水的所有影响以及汽轮机中由 j 级到凝汽器的蒸汽流量变
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化，这1kg返回抽汽在汽轮机中实际所作的内功量，称为 j级抽汽的等效焙降H * j，H * j与j级抽汽放热量qj 的比值称为抽汽效率ηj。j级的抽汽压力愈高，H*j 的值愈大，挤的值就越高，使1kg 抽汽返回的热量所能做的功就愈多。所以 H*j和ηj的数值标志着 j级抽汽的能位（能级）高低。显然，汽轮机进汽的能位最高，ηf=ηv=ηj；凝汽器排汽的能位最低，ηj=ηCD=0。
在某一定的工况下，汽轮机的汽态线一定，初、终参数和再热参数一定，则热力系统的连接方式确定时，抽汽的放热量qj，加热器的焓升和疏水放热量γj的值就一定，H*j和ηj也就固定，它们可以作为该工况下该热力系统的不变参量，用以计算纯回热系统（称为主循环系统）的热经济性指标。在文将采用这种等效烩降法对烟水换热器的热经济性进行计算。
第九章 经济性估算
烟气余热回收利用经济性分析
对两种不同的冷凝水进口温度方案进行热力计算和经济性分析，计算使用的回热系统热平衡图，见附图二。计算所得结果如下所示：
进口烟温：125℃ 出口烟温： 85℃
烟水换热器的总吸热量：48044.4 kJ / s 各加热器内工质焓升（kj/kg) : 疏水冷却器： τ0 =144.4-129.2=15.2
一级低加：τ1= 255.3- 1 44.4 =110.9 二级低加：τ2,=355.1-255.3=99.8 三级低加：τ3＝520.7-355.1=165.6 各加热器内抽汽放热（kj/kg) : 疏水冷却器： q0 = 0 不抽汽
一级低加: qj= 2479.9-265.8=2214.1 二级低加: q2=2613-365.8=2247.2 三级低加: q3=2834 4-518.83=2315.57 各级加热器疏水放热（ kj / kg） :
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r＝265.8-151.2=114.6
0
r=365.8-151.2 =214.6
1
各级加热器的等效焓降（ kj / kg） :
方案一：（一加抽水）
冷凝水进口温度：34.2℃ 冷凝水出口温度：55.2℃ 冷凝水流量：546.439kg / s 一加减少抽汽量：27.365kg /s 二加增加抽汽量：5.599kg /s
总增加做功量：27.365×Hl-5 . 599×H2 = 2922.5kj /s
方案二：（二加抽水） 冷凝水进口温度：60.7℃ 冷凝水出口温度：81.7℃ 冷凝水流量：546.439kg /s 二加减少抽汽量：24.266kg / s 三加增加抽汽量：2.8653kg / s
总增加做功量：24.266 x H2-2.8653×H3=5636.05kj / s
由上分析可知，烟水换热器水侧采用不同的进水温度，其经济效益也大不相同。虽然采用较低的冷凝水进口温度能有效增大传热温差，减小换热器的外形尺寸和重量，节约了初期投资，但是其投资回收年限和年经济效益却低于采用较高进水温度的方案，这主要是由于在抽汽量相同的情况下，二级低加抽汽做功的能力要明显高于一级低加的抽汽做功能力。从低温腐蚀的角度来说，通过对烟气成分的分析和计算可得水露点温度为45℃左右，由前所述采用翅片管形式的金属壁
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温比给水温度产高10℃ 左右，因此当给水温度为60.7℃ 时，金属最低壁温为70.7℃ 左右，己经完全脱离了严重腐蚀区域的温度下限（比水露点温度高25℃），由于冷凝水的温升仅为21℃左右，因此金属的最高壁温同样是处于低腐蚀温度区域，这个区域的腐蚀速度是可以接受的。反观采用给水温度为34.2℃的方案时，金属的最低壁温仅为 45℃ 左右，正好等于水露点温度，金属将处于严重腐蚀状态。综上所述，在设计的几种方案中，通过对材料、管型和经济性各方面的分析，采用翅片管，从二级低压加热器入口抽水是一种比较理想的方案。在以上的介绍中，仅仅是讨论了烟水换热器本身能给机组带来的直接经济效益，此外，加装烟水换热器还存在着非常大的潜在经济效益。主要是由于在进入脱硫吸收塔之前烟水换热器就将烟气温度从125℃冷却到80一90℃之间，吸收塔出口的烟气温度在50℃ 左右，这样就节省了大量的工业水使用量，锅炉燃用脱硫设计煤种时，单台炉＋两台炉公用系统的工业水消耗量平均值不大于160t/h，而加装了冷却器后工业水使用量能减少40％左右，由于工业水的使用量减少，污水排放量和水处理费用都大大减少。虽然烟水换热器的安装会使脱硫系统的阻力有较大上升，导致电耗增加，目前的运行工况表明，机组在1000MW负荷运行工况下，烟气侧阻力增加600pa（设计值为1000Pa） ，增压风机功耗上升450KW，整个脱硫系统的功耗由7200KW上升至7600Kw左右，但是权衡利弊，与整个烟气余热回收利用的功率相比这只是很小的一块，经济效益是非常可观的。此外，由于凝泵在设计选型时裕量偏大，凝泵出口调阀长期处于高度节流状态，造成很大节流损失，而烟水换热器投运后水侧阻力的增加不仅没有增加凝泵的功耗反而消耗掉系统的部分节流损失。
第十章 工程方案
10.1 烟气余热回收利用系统参数设计
烟水换热器的设计参数（单台机组）
1 2 3 4 5 烟气流量 Nm3/h 烟气进口温度℃ 烟气出口温度℃ 烟气流速m/s 烟道进出口法兰尺寸 3317128 125 85 15 12m×15m 18
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6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 烟水换热器器并联管组数 传热管材料 冷凝水流量kg/s 冷凝水进口温度℃ 冷凝水出口温度℃ 传热管形式 最低金属壁温℃ 烟水换热器厚度尺寸 烟气流动阻力pa 水侧流动阻力bar 传热面积m2 金属重量吨 5 耐酸钢 545.96 60.6 81.6 高频焊翅片管 高于管内冷凝水温度10℃ 3米 900 8 30000 380 10.2 结构设计
烟水换热器位于增压风机出口与吸收塔进口两端喇叭型烟道之间的，烟水换热器沿烟气流向的长度为3米，截面尺寸为12m×15m。
烟水换热器俯视图
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