一种节能低尘排放燃煤火力发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于废气净化技术领域，具体设及一种节能低尘排放燃煤火力发电系 统。
【背景技术】
[0002] 中国是典型的煤炭大国，国内电力主要W燃煤火力发电为主。截至2013年底，我国 发电装机容量突破12亿千瓦，其中火电8.62亿千瓦，占全部装机容量的69.13%。而煤电的 装机容量达到了7.86亿千瓦。在雾靈严重的京津冀鲁、长=角地区，单位国±面积上煤电装 机远远超过西北地区，单位面积的大气污染排放均为全国平均水平的数倍W上。
[0003] 许多城市目前将治理大气污染的出路瞄准"煤改气"，但严重受制于气源不足。 2013年中国天然气的产量达到1210亿立方米，表观消费量达到1692亿立方米，供需缺口超 过500亿立方米;预计今年消费量将达1860亿立方米，进口天然气630亿立方米，对外依存度 升至33.6%。
[0004] 尽管清洁能源项目不断上马，但考察中国能源结构，一次性能源消费里煤炭仍占 70% W上，发电量中火电发电量仍占70% W上，煤炭作为主体能源的地位和承担保障中国 能源安全稳定供应的重任相当长一段时间内难W改变。
[0005] 目前，中国国家能源局已经发布《煤电节能减排升级改造行动计划(2014-2020)》， 重点力促煤炭、火电领域进行设备更新、技术改造，同时对于粉尘排放有了进一步严格的要 求，东部地区（迂宁、北京、天津、河北、山东、上海、江苏、浙江、福建、广东、海南等11省市)新 建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值（即在基准氧含量6% 条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于1〇、35、50毫克/立方米）。
[0006] 在减排方面，燃煤电厂为了解决锅炉烟气排放污染问题，近年来采取了大量技术 措施，减少烟尘、S化、氮氧化物等污染物的排放，先后进行了静电除尘器、烟气脱硫系统 (FGD)、烟气脱硝系统（SCR)的增设和改造，但《煤电节能减排升级改造行动计划（2014-2020)》的发布意味着在当前的技术、设备基础上需要进一步革新，严格控制大气污染的排 放水平。
[0007] 电站锅炉的排烟溫度是锅炉设计的主要性能指标之一，它影响锅炉的热效率、锅 炉制造成本、锅炉尾部受热面的烟气低溫腐蚀、烟气结露引起的尾部受热面堵灰、烟道阻力 和引风机电功率消耗等，设及到锅炉的经济性和安全性。同时，锅炉排烟热损失占锅炉热损 失的一半W上，通过烟气余热利用减少排烟热损失是降低电站锅炉能耗的重要途径之一。 传统电站锅炉的排烟溫度在120~140°C之间，然而当前广泛采用的湿法脱硫工艺要求通过 喷淋方式在脱硫塔内先将烟气溫度降低到50°C左右，不仅消耗了大量的水和电能，而且也 增加了烟气排放量，加剧了电厂周边的石膏雨现象，因此从节能减排和经济性两方面考 虑，进一步降低排烟溫度成为目前电站锅炉节能减排技术发展的必然选择。
[000引锅炉烟气余热回收设备通常布置在烟气溫度相对较低的尾部烟道，采用普通的不 诱钢金属管材质，在运一溫度条件下烟气中的硫酸蒸汽和水蒸汽容易结露，附着在金属管 壁面后会引起低溫腐蚀和堵灰问题，严重限制了设备的使用寿命，降低了余热回收的经济 性与安全性。虽然可W通过采用耐腐蚀的特种合金钢材质缓解低溫腐蚀，但仍然不能完全 解决运一问题，同时高昂的造价与维护成本也大大降低余热回收的经济性。工程中为了避 免低溫腐蚀问题，普遍将余热回收后的烟气溫度维持在酸露点W上，通常情况最低选在90 °C左右，然而与脱硫塔内的工作溫度50°C相比，有大量的余热没有得到有效回收利用，并且 烟气仍然需要通过消耗水与能量的方式实现降溫。
[0009] 因此，要达到真正意义上的清洁排放，需要一种简单、可靠、高效的系统来解决。 【实用新型内容】
[0010] 本实用新型提供一种节能低尘排放燃煤火力发电系统，通过余热回收系统和除尘 系统，达到真正意义上的清洁排放，且简单、可靠、高效。
[0011] 为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
[0012] (1) 一种节能低尘排放燃煤火力发电系统，包括锅炉、空气预热器、风机、静电除尘 器和脱硫塔，其特征在于:在脱硫塔的上游方向布置余热回收系统，在脱硫塔后布置除尘系 统;或在脱硫塔的上游方向布置余热回收系统;或者在脱硫塔后布置除尘系统。
[0013] (2)根据（1)所述的节能低尘排放燃煤火力发电系统，所述余热回收系统，将锅炉 尾部高溫烟气中的热量回收，通过加热汽轮机冷凝水或给水，将回收的热量送至下列=项 中的任一项或任意组合之中：汽轮机低压加热器、汽轮机高压加热器和除氧器。
[0014] (3)根据（1)至(2)的任一项所述的节能低尘排放燃煤火力发电系统，所述余热回 收系统包括非金属管式换热器和非接触式冷却器，所述非金属管式换热器与非接触式冷却 器组成闭式水循环回路。
[001引（4)根据（1)至(3)的任一项所述的节能低尘排放燃煤火力发电系统，所述非金属 管式换热器处回收的热量通过直接或者间接的利用方式加热汽轮机冷凝水或给水。
[0016] (5)根据（1)至(4)的任一项所述的节能低尘排放燃煤火力发电系统，所述非金属 管式换热器布置于烟道上，管程为来自非接触式冷却器出口的循环水，壳程为锅炉尾部的 高溫烟气。
[0017] (6)根据（1)至(5)的任一项所述的节能低尘排放燃煤火力发电系统，所述非接触 式冷却器布置于非金属管式换热器与汽轮机加热器之间或布置在风机与空气预热器之间 的风道上，管程为来自非金属管式换热器出口的循环水，壳程为来自冷凝器的冷凝水或加 热器的给水，或者为来自风机的冷风。
[0018] (7)根据（1)至(6)的任一项所述的节能低尘排放燃煤火力发电系统，其特征在于： 所述非金属管式换热器中换热管均采用氣塑料或聚下締材料制成;换热管的管外径与壁厚 之比均为 10:0.8-10:1.2。
[0019] (8)根据（1)至(7)的任一项所述的节能低尘排放燃煤火力发电系统，其特征在于： 所述非金属管式换热器中换热管的垂直于烟气流向的横排管排数范围为100-1500排;换热 管的平行于烟气流向的纵排管排数范围为10-120排。
[0020] (9)根据（1)至(8)的任一项所述的节能低尘排放燃煤火力发电系统，其特征在于： 所述非金属管式换热器入口处烟气溫度范围为1-200°C，出口处烟气溫度范围为1-140°C。
[0021] (10)根据（1)至（9)的任一项所述的节能低尘排放燃煤火力发电系统，其特征在 于:所述非金属管式换热器壳程入口处烟气流量范围为10000-6000000Nm^h，管程循环水 流量范围为 10000-6000000kg/h。
[0022] (11)根据（1)至（10)的任一项所述的节能低尘排放燃煤火力发电系统，其特征在 于:所述非金属管式换热器入口处烟道分为9个区域，非金属管式换热器对烟道内各个区域 的风速要求为：区域1的风速范围为l-30m/s，区域2的风速范围为l-30m/s，区域3的风速范 围为l-30m/s，区域4的风速范围为l-30m/s，区域5的风速范围为l-30m/s，区域6的风速范围 为l-30m/s，区域7的风速范围为l-30m/s，区域8的风速范围为l-30m/s，区域9的风速范围为 l-30m/s; 9个区域最大最小风速之差不能超过最大风速的30 %。
[0023] (12)根据（1)至（11)的任一项所述的节能低尘排放燃煤火力发电系统，其特征在 于:所述非金属管式换热器的外观为矩形，尺寸范围为:长1-20米、宽1-20米;或者外观为圆 形，尺寸范围为:半径1-15米。
[0024] (13)根据（1)至（12)的任一项所述的节能低尘排放燃煤火力发电系统，其特征在 于:所述非接触式冷却器中循环水输入溫度范围为1-50°C;输出溫度范围为1-100°C。
[0025] (14)根据（1)至（13)的任一项所述的节能低尘排放燃煤火力发电系统，其特征在 于:所述氣塑料的表面接触角为:95° -115%所述氣塑料的化学通式为：
[0027] 所述化学通式中：m为50-100，n为1;
[002引所述氣塑料的分子量范围：1 X IO3-I X 108。
[0029] (15)根据（1)至（14)的任一项所述的节能低尘排放燃煤火力发电系统，所述直接 利用方式为回收的余热在非接触冷却器处直接用于加热来自冷凝器的冷凝水或者加热器 的给水。
[0030] (16)根据（1)至（15)的任一项所述的节能低尘排放燃煤火力发电系统，所述间接 利用方式为回收的余热在非接触式冷却器处用于加热冷风，热量在送入空气预热器后置换 出具有高热品位的烟气，并使用此高热品位的烟气加热来自冷凝器的冷凝水或者加热器的 给水。
[0031] (17)根据（16)的节能低尘排放燃煤火力发电系统，其特征在于:所述直接利用方 式中非金属管式换热器中进口烟气溫度范围为100-200°C，出口烟气溫度范围为60-140°C, 烟气流量范围为50000-6000000Nm^h;循环水输入溫度范围为30-60°C，输出溫度范围为 40-100°C，流量范围为20000-600