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基于卧式相变换热技术的烟气余热回收利用
科技成果综合评价报告详情
科技成果综合评价报告
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成果名称
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联系电话
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成果简介
改造完成后进行了性能考核试验,试验结果表明: (1)200 MW负荷下,投运烟气余热回收装置后,余热回收装置进出口烟气压降(阻力)为342 Pa,烟气温度由158.5 ℃降低至128.0 ℃,降低约30℃;回收的余热进入汽机回热系统,使机组供电煤耗降低1.57 g/kWh。2012年按年利用5000小时计算,年可节约标煤1570吨。按当地标煤单价680元计算,年可节约资金107万元。 (2)改造后与改造前相比,引风机多消耗折合标准煤耗约0.078g/kWh。 (3)该系统能够完全解决换热器壁面的低温腐蚀、结露问题,并且有效缓解了换热器管外积灰问题。同时,实现了换热器壁温的可控可调,对煤质及机组负荷适应性强。 (4)该系统投运后,烟气排烟温度降低,除尘器除尘效率提高,环境效益和社会效益也十分可观,减少排放二氧化碳4113kg,二氧化硫13.3kg,氮氧化物11.6kg。 (5)排烟温度降低,脱硫塔喷水量减小,每年节水46959吨。 通过对卧式相变换热技术的相关整体热力平衡、技术专项(热媒选取、换热器设计、材料防腐)、自动控制、运行优化等一系列问题进行研发,形成了体系完整、先进的烟气余热回收技术。 2.1设计热力系统 该机组烟气余热回收系统由相变换热器、相变换热汽包、凝结水管路系统、上升管和下降管、自控装置以及吹灰系统等六部分组成。相变换热器布置于空气预热器之后的水平烟道内,其内部流动的换热介质为水,水在相变换热器中吸收烟气余热,烟气温度由170℃降到130℃;换热介质水被加热产生蒸汽,通过自然对流到相变换热汽包中。再与凝结水换热,水蒸汽在汽包发生相变放热后冷凝为水,经由下降管流回至相变换热器中。相变换热汽包布置在烟道外部相变换热器上方一定高度位置,与相变换热器保持一定高度差,形成闭式自然循环换热系统。余热回收系统中,从JD1低加出口引出凝结水,凝结水温度为78.5℃,流量为363t/h,在相变换热汽包中凝结水被加热到105℃,再接回JD2低加进口。排挤部分汽轮机的回热抽汽,在汽轮机进汽量不变的情况下,这部分排挤抽汽将从抽汽口返回汽轮机继续做功,提高了机组的经济性。 相变换热器循环水温度设计为115℃。入口水温进行温度监测,由温度来控制凝结水管路上电动调节阀门,从而实现换热器入口水温的自动调节。同时,系统还配置了低频声波除灰装置,定期
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创新水平
关键共性技术
前沿引领技术
现在工程技术
颠覆性技术
其他
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技术进度
新设备或新装置
样机原理
工程样机
中试原型机
产业化
新材料或新技术
实验室阶段
工程化阶段
产业化阶段
技术成果
专利
奖项
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产品方向
有多个应用方向
有一个应用方向
没有应用方向
无法判断
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市场空间
需求前景巨大
需求前景较大
需求前景一般
无法判断
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成本竞争
优势明显
优势一般
没有优势
无法判断
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政策影响
政策鼓励
政策限制
政策淘汰
无法判断
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市场周期
进入期
成长期
饱和期
衰退期
无法判断
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转化周期
近期可控(1年内)
周期较长(2年内)
很难转化(3年起)
无法判断
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科技成果的创新基因评价
(1)研制开发了直接接触式换热塔、烟气余热回收吸收式热泵以及多分体模块化大型吸收式热泵机组。 (2)发明了直接接触式换热与吸收式热泵结合的烟气余热深度回收方法,建立一套天然气高效供热系统工艺设计和运行控制程序,彻底解决了烟气换热过程中的腐蚀问题。喷淋换热大幅度减小换热设备体积,降低成本。 (3)针对燃气蒸汽联合循环热电机组,首次提出了源网一体化的烟气余热深度回收利用工艺流程,可以使烟气温度降低到33℃,在输入燃气量不变,输出电力不变的前提下,输出热量提高40%以上,系统的综合效率(以低位发热量为基准)可提高17个百分点以上,超过100%。同时实现了烟气冷凝水的回收利用,并可降低烟气氮氧化物排放浓度15%以上,实现了余热回收与减排一体化。 (4)首次建成9E型燃气蒸汽联合循环机组烟气余热深度回收利用示范工程,余热回收量48MW,验证了上述提高天然气供热效率的流程和设备功能,达到了预期的节能减排效果。
不少于150字
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科技成果的技术亮点评价
针对燃气烟气余热回收,通常用热网回水或者冷空气回收部分烟气余热。利用热网回水与烟气换热,降低排烟温度如图1所示,一般城市热网严寒期热网回水温度在50℃以上,烟气与热网水换热一般存在5℃以上的端差,因此烟气的排烟温度在55℃以上。受热网回水温度的限制,烟气的排烟温度不可能低于热网的回水温度,在严寒期难以深度回收烟气的冷凝热,因而烟气余热回收量受限。同时,还存在着传热面积大、换热设备体积大、酸性腐蚀等问题。
不少于150字
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科技成果的应用市场评价
目前我国北方地区天然气供热面积约为8亿m2,承担这些建筑供热的热源,包括燃气锅炉和燃气热电厂,每年冬季消耗天然气量超过100亿m3,每年通过回收烟气余热可增加供热面积8000万平方米,年减少燃气消耗量约10亿Nm3/年。随着十三五期间“煤改气”的全面推广,天然气在未来增加幅度很大,预计至2020年,全国通过烟余热回收技术节约天然气量将会比目前翻一番,达到约20亿m3/年,可减排CO2388万t/年,NOx4200 t/年,年回收冷凝水量约为1920万吨/年,节能减排效益巨大。
不少于150字
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评价专家组综合意见
该项目针对大型燃气蒸汽联合循环热电机组烟气余热深度回收技术,在系统设计、装备研制、工艺流程与运行控制等方面开展了研究,取得系列成果并在燃气电厂和燃气供热锅炉工程中得到应用。 主要创新点包括: (1)提出了直接接触式换热与吸收式热泵结合的烟气余热深度回收方法,并建立了一套高效供热工艺系统; (2)研发了烟气余热回收专用直接接触式换热装置,发明了基于多级发生/冷凝的循环新流程的大型吸收式热泵,使排气温度大幅降低; (3)提出了大型燃气蒸汽联合循环机组源网一体化烟气余热深度回收利用新工艺流程。 3、依托研究成果,建成大型燃气蒸汽联合循环机组烟气余热深度回收利用示范工程,测试与运行结果表明:供暖期可使烟气温度降低到接近20℃,在输入燃气量不变,输出电力不变的条件下,输出热量提高40% ,系统的综合能源利用效率(以低位发热量为基准)可提高15个百分点左右,同时实现了烟气冷凝水的回收利用,并可降低烟气NOX排放浓度15%以上,达到了预期的节能减排效果。 评价专家组认为:研究成果突破了传统燃气热电联产工艺限制,是天然气供热领域的一项重大自主技术创新,节能减排和经济社会效益显著,具有良好的推广应用前景。
评价专家署名
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评价专家姓名
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评价专家联系方式
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评价专家职务
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评价专家所在单位
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