徐枭桐

【摘要】在本文中，主要是针对热电厂烟气余热回收，并且分析凝汽器循环冷却水的余热利用。烟气冷凝再热法能够利用多个换热器，完成循环使用烟气余热的目的。在循环冷却水中，余热的应用包含了吸收式热泵利用以及电驱动热泵利用这两种方式，为了促进供热，需要这两种方式共同应用，或者是使用多台吸收式的热泵梯级加热热网回水。这样能够提高制热能效，消纳风电。

【关键词】热电厂;烟气;循环冷却水;余热;利用

在热电厂中，对于一些电机组的乏汽余热，不能充分的利用，多数都是直接将其排放到空气中，这些余热包含了很大的能量，如果能够重复利用，则会显著提高供热能力，同时也能够促进能源利用率的提高，降低冷却水的蒸发量，从而促进水资源的节约，减轻环境热污染，促进环境的保护，有着显著的经济效益和价值。

一、烟气余热回收在脱白工艺中的应用

目前，大部分的燃煤热电厂在进行烟气排放之前都会首先通过湿法脱硫，处理完成之后，烟气呈现低温高湿的性质，并且温度在45～55℃之间，包含着12%到16%的水蒸气，该脱硫的过程中一些可溶性颗粒物或者是硫化物、粉尘等等都在水蒸气内进行溶解。如果将这些烟气直接进行排放，那么在空气中会快速降温，并且水蒸气凝结，表面看是“冒白烟”，严重污染着大气。

过去的烟气余热回收主要是在锅炉回热系统中进行余热利用，这种方式十分单一。按照烟气脱白理论，使用脱白工艺处理预热，有着显著的效果。

（一）烟气再热法

在使用该方法时候，高温烟气没有通过处理，在加热脱硫之后成为低温高湿烟气，使用间接换热，使用的装置为中间热媒体烟气换热器（MediaGas-GasHeater，MG-GH）和烟气再热器（Gas-GasHeater，GGH）。从上个世纪的八十年代开始，我国一些热电厂都实施了该方式进行烟气脱白。其中，GGH烟气脱白工艺参考图1。

在MGGH烟气脱白工艺中，具体的程序参考图2。没有处理的高温烟气在空气预热器出口，通过冷却器和换热介质换热，然后实施除尘，之后达到脫硫塔。在脱硫之后，低温高湿烟气再进行加热升温，其中酸性蒸汽冷凝之后和碱性粉尘可以结合，能够被除尘器捕捉，将其中的硫化物去除，防止设备被低温酸腐蚀。

不管是GGH工艺还是MGGH烟气脱白工艺，其本质是相同的，都难以实现排烟除湿，并且伴随着低温酸腐蚀的现象，为了解决这个问题，要使用换热设备，该设备成本高，在环境效益和经济效益之间有矛盾。

（二）烟气冷凝法

针对湿法脱硫之后的低温高湿烟气，采用降温冷凝将其中的烟气回收，这是另外一种思路。使用喷淋式直接接触式换热器，能够实现高效的热气回收，并且效率高，容易净化。具体的流程参考图3。

（三）烟气冷凝再热法

该方式是解决烟气脱白的新型的手段，并且使用多个换热器，从而合理利用余热，具体的工艺流程参照图4。使用两组烟气冷却器能够将烟气梯级降低到70到80℃，从而提高了脱硫工作的效率。另外，和MGGH烟气脱白工艺的使用比起来，达到烟气再热器中的烟气含湿量低，并且升温需要的热量少。

二、热电厂循环水余热利用途径

（一）吸收式热泵

在一些发达国家中，吸收式热泵的研究和使用比较早，在最近几年中，我国也开始推广和使用吸收式热泵技术，将电厂循环水余热吸收，用来集中供暖。其中，最为常见的吸收式热泵供热系统主要参考图5。该技术应用将汽轮机抽汽作为驱动热源，并且将循环水当做低温热源，在热网回水时，首先通过热泵进行第一次温升，然后通过热网加热器，实现第二次温升，从而提高供水温度。因为热泵机组容量的限制，很难进行全部水的回收，并且一些循环水需要送到冷却塔降温。在许国春研究中发现，吸收式热泵的利用方式能够显著提高热电厂的经济效益，促进资源的可持续利用。

另外一种方式是增设烟气余热回收装置，从而加强回余热，从而完成梯级利用。基于吸收热泵供热系统，使用高温吸收式的热泵机组，取代热网加热器，然后增加烟气余热回收装置，选择汽轮机抽汽作为驱动热源，在经过烟气余热回收装置以后，分别进行两级吸收式热泵，在完成加热后达到供水温度。

（二）电驱动热泵

在热电厂循环水余热回收工作中，应用电驱动热泵的原因有：电驱动热泵有着更高的制热效率，并且要显著优于吸收式热泵。吸收式热泵回收循环水的余热效果被机组抽汽参数所限制，并且电驱动热泵采用电力驱动的方式，十分容易控制，有着很强的调节能力。在电驱动热泵使用中，消耗电能，能够进行电力调峰。

在当前，对于热电厂循环水余热回收应用中，电驱动热泵的应用研究比较少，主要是国内的电价高，使其经济性不足。热电厂采用热定电运行，这就可能造成用热高峰期中产生发电量过剩的问题，容易产生“弃风”。相关研究说明，热电联供系统有蓄热装置，能够促进消纳风电的效率。

电负荷的低谷期常常就是热负荷高峰期，这时候蓄热罐放热，高温水从上部到达热网供水管道内，一些热网回水从底部到达蓄热罐中。电驱动热泵回收循环水余热，然后综合热网加热器，加热并热网回水。在这个过程中，主要的是电驱动热泵制热，并且热网加热器的使用作为辅助，增加了风电上网空间。

电负荷处于高峰期过程中，常常就是热负荷的低谷期，在这个过程中，蓄热罐蓄热，一些热网供水从顶部直接到达蓄热罐中，蓄热罐中的低温水也从底部直接到达热网回水中，增加热网加热器的制热效率，使蓄热罐的储热量符合需要。。

三、结束语

综上所述，在烟气余热工艺中，常用的烟气脱白工艺有多组换热器，能够促进烟气余热的回收和使用。在热电厂循环水余热收集和利用时，能够选择的方式有电驱动热泵利用和吸收式热泵利用，为了提高供热的效果，可以采用这两种联合使用的方式，也可以使用多台吸收式热泵，进行梯级加热，该方式效率高，并且能够消纳风电。

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