燃煤機組煙氣余熱及水回收系統變工況特性和調控策略

張國柱，張鈞泰，文鈺，楊凱旋，劉明，劉繼平

(1. 大唐環境產業集團股份有限公司，北京 100097；2. 西安交通大學 動力工程多相流國家重點實驗室，陜西 西安 710049)

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火力發電承擔著中國主要電力供給，也消耗大量的煤炭和水資源，提高燃煤電站效率及運行靈活性，減少燃煤機組資源消耗和污染物排放是長期關注的問題。因此，燃煤機組煙氣余熱及水回收具有重要意義[1]，在燃煤機組煙氣余熱與水回收系統分析中應考慮系統的變工況特性。

通過低溫省煤器及MGGH(media gas-gas heater)系統對煙氣余熱進行回收，可以顯著降低排煙溫度，同時回收的熱量可以降低機組煤耗率[2-4]。低溫省煤器的研究已相對成熟，已有完整的理論體系并在中國廣泛應用[5-9]。MGGH系統也在世界范圍內的各大型機組上有實際應用[10-11]，對節能減排，減少溫室效應具有重大意義。

燃煤電站的煙氣中水回收主要是針對濕法脫硫耗水量大的問題，中國燃煤電站已廣泛應用成熟、高效的濕法脫硫技術，但是該技術耗水量大，在1000 MW機組中，濕法脫硫耗水量達到200 t/h[12]。采用煙氣換熱器對脫硫之后的煙氣進行冷凝，可以有效回收煙氣中的水分，當脫硫塔出口煙氣溫度降低5℃時，回收水81.4 t/h，可節約脫硫塔用水量44.8%[13]。也有學者對煙氣冷凝器的材料以及相應的換熱性能及經濟性進行分析[14-19]。研究發現應用膜式換熱器不僅可以回收冷凝水，還可以回收煙氣的潛熱[20-22]。文獻[23]測試了2種高分子膜，發現兩者都可以回收煙氣中35% ～ 55%的水分。文獻[24]發現無孔有機膜比多孔陶瓷膜更經濟。……