闫 敏， 李玉忠， 马春元

(山东大学 燃煤污染物减排国家工程实验室， 济南 250061)

燃煤电厂是我国能源消耗的大户，每年消耗全国近50%的燃煤和20%的工业用水[1]，大量的废热通过水吸热蒸发的方式排放到大气，浪费了大量的余热和水资源，这对我国缺水地区来说是一个很严峻的问题。因此，如何有效降低燃煤电厂的能耗和水耗对于我国总体节能减排战略有着极为重要的意义[2]。

燃煤电厂的排烟温度通常在120～150 ℃，甚至更高，占锅炉总热损失的50%～80%，占总输入能量的3%～8%[3]。目前，应用最为广泛的烟气节能系统是在锅炉尾部烟道设置的低温省煤器[4]，可以将锅炉排烟温度降低30～40 K，回收排烟废热来加热凝结水，降低煤耗1～2 g/(kW·h)。由于烟气中硫的存在，当低温省煤器表面温度低于露点温度时[5]，酸和水会在设备表面凝结，引起低温腐蚀[6]和积灰，影响设备的寿命和安全运行。低温省煤器无法将烟气温度降低到露点温度以下，只能回收烟气部分的显热而不能回收潜热和水。

烟气中存在大量的水蒸气和潜热，湿法脱硫系统出口为50～55 ℃的饱和湿烟气，水蒸气体积分数为12%～18%[7]。经计算，当脱硫塔出口烟气温度为50 ℃时，1 t标准煤燃烧后大约排放1 t水蒸气，按照2015年我国燃煤机组消耗16.5亿 t标准煤[8]，则每年因燃煤排放的水蒸气为16.5亿 t，烟气潜热量相当于1.27亿 t标准煤的热值。从环保角度考虑，饱和湿烟气直接排放后导致烟囱中冒白烟的现象加剧，造成视觉污染。因此，回收烟气中水蒸气和潜热具有节能、节水和环保等多重效益。……