Применение теплообменника для дымовых газов в отрасли тепловой энергетики

В тепловых электростанциях десульфурация дымовых газов (FGD) и денитрификация дымовых газов (SCR/SNCR) являются важными мерами по охране окружающей среды, направленными на контроль выбросов диоксида серы (SO₂) и оксидов азота (NOₓ). Пластинчатые теплообменники для дымовых газов (пластинчатые теплообменники для дымовых газов) в основном играют роль теплообмена дымовых газов, регулирования температуры, энергосбережения и снижения потребления в этих системах, а также оптимизируют эффекты десульфурации и денитрификации.

1. Роль пластинчатого теплообменника для дымовых газов в системе десульфуризации (ДДГ)

1.1 Снизить температуру дымовых газов и повысить эффективность десульфурации

Процесс десульфуризации (например, мокрый известняково-гипсовый метод) требует снижения температуры дымового газа до 45–65℃ для повышения эффективности поглощения в абсорбционной башне десульфуризации.

Пластинчатый теплообменник дымовых газов回收高温烟气的热量 (около 120~180℃) и передает его воздуху или другому технологическому газу, поступающему в котел, благодаря чему дымовые газы охлаждаются до температуры, пригодной для десульфуризации.

1.2. Энергосбережение и снижение потребления, повышение тепловой эффективности системы

Благодаря утилизации отходящего тепла с помощью пластинчатого теплообменника дымовых газов, повышается температура подогрева воздуха (APH) или входного воздуха в котёл, а также снижается расход топлива котла.

Некоторые системы используют сочетание GGH (теплообменника для дымовых газов) + пластинчатого теплообменника для дымовых газов, сначала применяя GGH для первоначального утилизации тепла, а затем используя пластинчатый теплообменник для тонкой регулировки температуры.

1.3. Предотвращение низкотемпературной коррозии и конденсации

После влажной десульфурации содержание воды в дымовом газе увеличивается, что способствует коррозии при кислотной температуре точки росы (температура кислотной точки росы составляет около 120℃).

Газоходный теплообменник повторно нагревает дымовые газы на выходе из системы FGD, повышая температуру выброса выше 80–90℃, что предотвращает конденсацию и коррозию на внутренней стенке дымовой трубы и газохода.

1.4. Типовая схема применения:

Высокотемпературный дымовой газ (выход из котла) → теплообменник для дымовых газов (охлаждение до уровня, пригодного для десульфуризации) → башня десульфуризации → теплообменник для дымовых газов (нагрев для предотвращения коррозии) → выброс в дымовую трубу

2. Роль теплообменника дымовых газов в системе денитрификации (SCR/SNCR)

Денитрификация дымовых газов в основном делится на селективное каталитическое восстановление (SCR) и селективное некаталитическое восстановление (SNCR). Роль теплообменника для дымовых газов заключается в следующем:

2.1. Контролируйте температуру дымовых газов на входе в SCR для повышения эффективности денитрификации

Оптимальная температура реакции SCR составляет 300–400°C. Температуры выше этого диапазона могут повредить катализатор, а температуры ниже этого диапазона снизят эффективность денитрификации.

Газоходный теплообменник используется для нагрева или охлаждения дымового газа, регулировки температуры в оптимальном диапазоне и повышения эффективности денитрификации.

2.2. Утилизировать отходящее тепло и улучшить использование энергии

Пластинчатый теплообменник для дымовых газов позволяет回收高温烟气的热量，用于空气预热、蒸汽加热或锅炉给水预热， тем самым повышая эффективность использования энергии.

Некоторые системы SCR оснащены экономайзером низкой температуры (LPE) и пластинчатым теплообменником для дымовых газов, чтобы повысить эффективность котла.

2.3. Предотвращение отравления катализатора низкими температурами и конденсации

Катализаторы SCR чувствительны к пыли и сульфидам и склонны к засорению или выходу из строя при низких температурах. Пластинчатый теплообменник для дымовых газов используется для поддержания подходящей температуры, чтобы предотвратить конденсацию, загрязняющую катализатор.

Типовая схема применения: высокотемпературный дымовой газ (выход котла) → пластинчатый теплообменник для дымовых газов (настроен на оптимальную температуру денитрификации) → SCR-реактор → пластинчатый теплообменник для дымовых газов (восстанавливает отработанное тепло) → сероочистная башня

3. Роль пластинчатого теплообменника для дымовых газов в комбинированной системе десульфурации + денитрификации

В комбинированной системе очистки дымовых газов «Денитрификация SCR + Десульфурация FGD» пластинчатый теплообменник для дымовых газов обычно используется в следующих ключевых точках:

3.1. Перед входом в SCR: Регулируйте дымовые газы до оптимальной температуры денитрификации (300~400℃).

3.2. Перед сероочистной башней: Охладиться до температуры, пригодной для десульфуризации (45~65℃).

3.3. После выхода из системы FGD: Нагрейте до 80–90℃, чтобы предотвратить коррозию в точке точки росы кислот и уменьшить явление «белого дыма».

4. Преимущества пластинчатого теплообмена дымовых газов

Эффективный теплообмен: по сравнению с традиционными теплообменниками, пластинчатые теплообменники обладают более высокой эффективностью передачи тепла, которая может достигать свыше 90%.

4.1. Компактная структура: Небольшой след, подходящий для модернизации и реконструкции электростанций.

4.2. Устойчивость к коррозии при высоких температурах: Можно выбрать нержавеющую сталь, титановый сплав, сплав на основе никеля или антикоррозийное покрытие для адаптации к среде с высокой температурной коррозией.

4.3. Простое техническое обслуживание: Съемная конструкция, легко очищается и заменяется пластинами.

5.Summary

В системе десульфурации и денитрификации дымовых газов тепловых электростанций функции пластинчатых теплообменников для дымовых газов включают:

5.1. Понижение температуры на входе в установку десульфурации (45~65℃) и повышение эффективности абсорбции

5.2. Повышение температуры дымовых газов после десульфуризации (80~90℃) для предотвращения коррозии при кислотной точке росы

5.3. Оптимизация температуры денитрификации SCR (300~400℃) и повышение степени удаления NOₓ

5.4. Восстановление отходящего тепла, повышение эффективности котлов и снижение энергопотребления