氟塑料烟气换热器在循环流化床锅炉中的应用

氟塑料烟气换热器在循环流化床锅炉中的应用北京新世翼节能环保科技股份有限公司•石灰石-石膏法脱硫工艺是主流•氨法等其他湿法工艺是补充新的排放标准下循环流化床锅炉烟气脱硫技术路线的选择烟气换热器现状与发展趋势烟气换热器现状与发展趋势应用场景及典型案例氟塑料原料选择新世翼的优势用户需要关注的问题烟气换热器现状与发展趋势对象:湿法脱硫工艺系统布置于引风机下游脱硫塔入口、脱硫塔出口•单一金属方案•混合金属方案•钢包塑方案•钢管涂层方案•氟塑料方案低温烟气换热器现状烟气换热器现状与发展趋势材料选择1.腐蚀2.粘性积灰（除尘器下游，低粉尘湿性积灰）3.寿命短4.风机电耗高5.体积大、重量大痛点烟气换热器现状与发展趋势某300MW机组MGGH迎风面背风面CRIA钢ND钢316L钢包搪瓷烟气换热器现状与发展趋势某1000MW机组MGGH升温段投运350天后(2016年)2205316LND钢烟气换热器现状与发展趋势酸露点、水露点温度以下，刚性管积灰、结垢烟气换热器现状与发展趋势材料选择目标：•无腐蚀•表面光滑•耐高温•高耐磨•高强度•抗老化•价格合理材料选择对象：•陶瓷•玻璃•石墨•搪瓷•各种工程塑料•聚四氟乙烯烟气换热器现状与发展趋势聚四氟乙烯----优点•耐高温——260℃•耐低温——-190℃•耐腐蚀——能耐各种强酸强碱•耐气候——塑料中最佳的老化寿命•高润滑——固体中摩擦系数最低0.04•不粘附——固体中最小的表面张力，不易粘附烟气换热器现状与发展趋势模块化、轻量化、大型化的优势--便于安装与检修设备重量轻、体积小，整体工程造价低安装、检修烟气换热器现状与发展趋势历时7年完成了大型化、工业化、标准化•1个国家级课题项目•2个集团级课题项目•7项国家发明专利•13项国家实用新型专利•22台锅炉，113台氟塑料烟气换热器氟塑料换热器通常问题的解决烟气换热器现状与发展趋势•80年代初,着手研发•1985年，开始中试•1988,开始商业运行•1996年,PFA压力管工业应用通过TUV认证•60000小时测试未发生任何化学结构的变化•欧洲燃煤电厂标准配置设备国外氟塑料换热器发展历程烟气换热器现状与发展趋势•2010年，着手研发•2011年，完成小试•2012年，完成中试•2013年，第一个商业项目投运•2014年，300MW项目投运•2015年，600MW项目投运•2016年，2x600MW机组MGGH项目新世翼氟塑料换热器的发展历程烟气换热器现状与发展趋势氟塑料柔性换热管优势•氟塑料的特性决定了1.零腐蚀2.光滑不粘灰3.烟气阻力小4.重量轻（金属的1/8）5.耐磨损•柔性软管的特性决定了1.振动自清洁2.换热管易于更换3.整体换热系数高（金属的3-4倍）4.体积小(金属的1/3)烟气换热器现状与发展趋势单台300MW机组MGGH不同材质烟气换热器本体成本寿命对比表FGD出口升温段换热面材质造价估算万元寿命904L20005年Ti17005年220515005年50%2205+50%316L13002-5年316L10002年30%2205+50%316L+20%ND钢10001年氟塑料100010年烟气换热器现状与发展趋势•材料：低耐腐向高耐腐过渡、金属向氟塑料过渡•换热管型：鳍片向光管过渡•机组运行灵活性：高水温向低水温过渡•运行经济性：低气阻、避免蒸汽消耗•投资经济性：初投资及生命周期投资更低烟气换热器现状与发展趋势低温烟气换热器技术发展趋势各集团应用情况•已有投运项目并加大实施力度的用户国电、华能、大唐、神华、京能等•拟实施的用户华电、浙能、粤电新建项目已开始采用机组容量•300MW-600MW-1000MW烟气换热器现状与发展趋势氟塑料烟气换热器应用发展趋势应用场景及典型案例以氟塑料换热器为基础的系统解决方案：应用一、降煤耗氟塑料管超低温省煤器--煤耗降低2-6g/kWh的高性价比选择（70°C）应用二、消白烟氟塑料管MGGH--零泄漏水媒式烟气再热系统应用三、除粉尘氟塑料管凝水除尘器--粉尘超低排放的高性价比选择（5mg/Nm3）应用四、收水份氟塑料管凝水收水器--富煤贫水区域节水收水的高性价比选择应用场景及典型案例应用一、降煤耗烟温降至70°C或更低入口水温无限制•国内首台600MW机组应用氟塑料烟气换热器的项目•脱硫吸收塔入口，烟气温度降至70°C•使用PFA作为换热管材料，换热管外径8mm•换热模块高13m，共计10个换热模块节标煤1.8g/kWh-华能威海电厂680MW机组PFA氟塑料换热器项目简介应用一、降煤耗烟温降至70°C应用场景及典型案例二级低压省煤器采用PFA氟塑料换热器，将引风机出口烟温由107℃降低至70℃；每台一次风机出口水平风道加装1台暖风器，每台送风机出口水平风道加装1台暖风器。-华能威海电厂PFA氟塑料换热器项目简介应用场景及典型案例余热用途1.加热凝结水2.加热锅炉进风3.加热热网水4.空调制冷5.热法废水零排放6.热法海水淡化……应用二、消白烟水媒式烟气再热系统MGGH应用场景及典型案例项目数值单位烟气量（干）2x225万Nm3/h原烟气温度125°C原烟气降温至92°C净烟气温度50°C净烟气升温至80°C国电浙江北仑第一发电有限公司一期机组（2×600MW）•换热模块高度11.5m，降温段10个换热模块升温段10个换热模块应用二、消白烟MGGH应用场景及典型案例国电浙江北仑第一发电有限公司（2×600MW）消“白烟”效果广东南海长海发电有限公司锅炉环保设施升级改造项目2016年项目数值单位烟气量（干）80万+70万Nm3/h原烟气温度125°C原烟气降温至92°C净烟气温度50°C净烟气升温至80°C•华南地区首套应用氟塑料的MGGH项目•换热模块高度8m，降温段9个换热模块升温段9个换热模块应用二、消白烟MGGH应用场景及典型案例广东南海长海发电厂消“白烟”效果应用场景及典型案例应用三、除粉尘氟塑料管凝水除尘器应用四、收水份氟塑料管凝水收水器应用场景及典型案例•温度45-55°C（海水脱硫温度更低）•水蒸气呈饱和状态或接近饱和状态•粉尘约10-30mg/Nm3•残留SO2、SO3、NOX、HCL、HF等酸性气体•单台600MW机组烟气中含水蒸气约--300t/h湿法脱硫后的烟气特性：应用三、除粉尘氟塑料管凝水除尘器应用四、收水份氟塑料管凝水收水器应用场景及典型案例国电天津津能#2炉凝水除尘项目•330MW，冷凝水自流至水冷塔底部水池•粉尘排放小于5mg/Nm3应用场景及典型案例广东南海长海发电有限公司凝水除尘项目应用场景及典型案例WFGD后烟气冷凝收水量单位300MW600MW1000MW烟气量万Nm3/h，干110225335烟气温度°C50烟气温降°C3-5收水量t/h3070100应用三、除粉尘氟塑料管凝水除尘器应用四、收水份氟塑料管凝水收水器应用场景及典型案例华能上都烟气凝水试验报告除尘数据，2012年（节选自内蒙电科院报告）应用场景及典型案例国电大同二厂600MW机组凝水项目中试，2013年华能上都600MW机组湿烟气凝水收水中试项目,2016年应用场景及典型案例1.天津国电津能热电公司1x330MW机组烟气余热利用及节水（除尘）工程，2014年6月2.广东南海长海发电有限公司#7、#8炉余热回收型除尘项目，2014年10月3.山东沂源热电有限公司余热回收型凝水除尘项目，2015年11月烟气冷凝工程案例应用场景及典型案例技术方案氟塑料换热器凝水混合喷淋凝水布置位置脱硫吸收塔后水平烟道脱硫塔顶部或新建喷淋塔冷凝水的利用直接利用、无浓缩累积混合后利用、有浓缩累积冷凝水水质优，处理后作为锅炉补给水劣，作为脱硫补充水是否二次污染否是热媒水是否需要处理不接触烟气，无需处理接触烟气，混合冷凝水，需处理间冷系统腐蚀风险无有设备荷载很小较大占地面积较小较大运行业绩情况较多很少间壁式与混合式冷凝收水方案比较应用场景及典型案例间壁式换热系统较喷淋混合式系统•系统简单；•可靠性高；•水质标准高；•占地省；•投资低；•能耗低、运行费用省；间壁式冷凝水简单处理后可达锅炉补给水水质标准结论：间壁式换热系统更优应用场景及典型案例PFA氟塑料烟气换热器工程业绩表11个电厂，22台锅炉，113台氟塑料烟气换热器•华能威海--国内首个600MW氟塑料烟气换热器项目•国电北仑--国内首个2x600MW氟塑料MGGH项目•江阴周庄--国内首个投运的燃煤电厂氟塑料管换热器项目应用场景及典型案例序号项目名称烟气量Nm3/h投运日期测试单位MGGH工程业绩1广东清远蒙娜丽莎建陶有限公司环保深化项目374,0002017年2月业主自测2国电浙江北仑第一发电有限公司一期机组（2×600MW）烟气超低排放改造氟塑料水媒管式烟气—烟气换热器2x2,250,0002016年12月国电南环院3广东南海长海发电有限公司#2锅炉环保设施升级改造项目800,0002016年2月广东电科院4广东南海长海发电有限公司#1、#7、#8、#9、#10、#12锅炉环保设施升级改造项目700,0002016年2月广东电科院FGD入口烟气余热回收工程业绩1华能威海发电有限公司680MW机组烟气余热深度回收项目（PFA氟塑料烟气换热装置）2,250,0002015年12月西安热工院2常州广源热电有限公司烟气余热深度回收项目200,0002015年10月业主自测3两河片区生物质热电联产项目生物质锅炉烟气余热回收利用工程95,0002016年10月/4沧州中铁装备制造材料有限公司锅炉烟气余热利用工程560,0002015年9月业主自测5黑龙江五常天宝热力有限公司烟气余热利用工程318,0002017年5月/6江苏阳光璜塘热电有限公司烟气余热利用工程350,0002015年2月业主自测7天津国电津能热电公司1x330MW机组烟气余热利用及节水（除尘）工程1,100,0002014年6月河北电科院PFA氟塑料烟气换热器业绩表应用场景及典型案例红色项目为流化床锅炉序号项目名称烟气量Nm3/h投运日期测试单位FGD入口烟气余热回收工程业绩7天津国电津能热电公司1x330MW机组烟气余热利用及节水（除尘）工程1,100,0002014年6月河北电科院8江阴热电有限公司2x220t/h锅炉烟气余热利用工程490,0002013年12月西安热工院9神华国华太仓600MW机组烟气余热回收中试项目50,0002011年5月西安热工院FGD出口凝水、除尘工程业绩1山东沂源热电有限公司余热回收型除尘项目388,0002015年11月业主自测2天津国电津能热电有限公司1x330MW机组锅炉高效低温烟气换热器1,100,0002014年10月河北电科院3广东南海长海发电有限公司#7、#8炉余热回收型除尘项目350,0002014年10月广东电科院4国电电力大同二电厂600MW机组水冷管式除尘器中试项目100,0002013年10月华北电力大学5华能上都电厂600MW机组深度节水及潜热回收课题项目50,0002012年10月内蒙电科院6华能上都电厂600MW机组湿烟气凝水收水中试项目50,0002016年西安热工院PFA氟塑料烟气换热器业绩表应用场景及典型案例红色项目为流化床锅炉应用场景及典型案例应用场景及典型案例应用场景及典型案例氟塑料原料选择应选择PFA作为烟气换热器的原料•80年代初,Witten/Herdecke电厂热交换系统尝试使用PTFE压力管管道，但常常会有裂缝损伤管道，而且常常是长的纵向裂缝；•1985年，SchwandorfC/D电厂，PTFE测试6-8周后出现泄漏；Fenne电厂PTFE管运行也出现了相同的问题•1987/88年冬,PTFE管道因为泄漏问题，逐步被PFA管替换。•从1996年起,PFA压力管工业应用测试通过TUV认证。PFA压力管道经过60000小时测试未发生任何化学结构的变化。•2015年波兰Belchtow火力发电厂，PTFE管道泄漏被PFA管替换-国外氟塑料换热器材料选择的发展历程氟塑料原料选择01