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2014/11/17 11:47:14
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換熱器材料革命悄然上演 氟塑料是主角
換熱器材料革命悄然上演 氟塑料是主角
一場火電廠換熱器材料革命正在悄然興起。隨著“史上最嚴”火電排放標準———新《火電廠大氣污染物排放標準》開始執(zhí)行，頭頂這一環(huán)保“緊箍咒”，不少中國煤電企業(yè)開始在超低排放的細枝末節(jié)中找出路，試圖擺脫燃煤行業(yè)“黑老粗”的刻板印象。煙氣環(huán)保系統(tǒng)的關鍵元件換熱器，也逐漸進入環(huán)保企業(yè)視野。
“換熱系統(tǒng)可用于火電廠的超低溫省煤器系統(tǒng)、GGH、熱轉移系統(tǒng)等多種環(huán)保設備，是其中的核心元件。在沒有氟塑料之前，換熱器系統(tǒng)基本采用金屬材質的換熱管，腐蝕后很快結垢，造成失去換熱能力，其次管間距變小，壓降加大，導致鍋爐負荷上不去，減排效果大打折扣。一方面國家提倡節(jié)能減排，另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的材料無法滿足節(jié)能減排需求。而氟塑料有極強的防腐性，能夠幫助電廠節(jié)能減排。”沃斯坦熱力技術(北京)有限公司董事長兼總經(jīng)理孟凡新表示。
超低溫省煤器可節(jié)煤近1.5%
“目前，在火電廠節(jié)能減排方面，任何一個小的百分比的提升，都會給整個電力行業(yè)帶來非常大的機會，無論是環(huán)保、節(jié)水還是降煤耗。氟塑料超低溫省煤器系統(tǒng)可有效回收煙氣余熱，達到節(jié)煤或提高整廠效率1%～1.5%，未來諸如此類的環(huán)保設備需求量是驚人的。”孟凡新給出了這樣的預測。
換熱器材料革命悄然上演 氟塑料是主角
就目前火電廠狀況而言，給出這樣的預測完全在情理之中。盡管清潔能源項目不斷上馬，但中國能源結構，一次性能源消費里煤炭仍近70%，發(fā)電量中火電發(fā)電量仍占70%以上，煤炭作為主體能源的地位和承擔保障中國能源安全穩(wěn)定供應的重任，相當長一段時間內難以改變。
而在最嚴排放標準實施后，火電廠煙氣環(huán)保設備需求量還將擴大。隨著脫硫脫硝、近零排放的趨勢逐漸顯現(xiàn)，燃煤電廠在選擇除塵設備的同時，都會加裝低溫省煤器，以達到更好的減排效果。“氟塑料超低溫省煤器系統(tǒng)可安裝于脫硫之前的煙氣管道上，其回收的熱可用于加熱凝結水、加熱空預器進風和熱網(wǎng)水。氟塑料具有非粘性表面效應，因而易清潔、抗垢能力強，較之傳統(tǒng)的金屬材質，避免了換熱阻塞情況的發(fā)生。”孟凡新介紹。
事實上，上世紀八十年代，氟塑料超低溫省煤器在歐洲就有應用，已經(jīng)成為歐洲電廠的標準配置，在80萬千瓦、100萬千瓦機組都有成功應用。
“我國火電廠在節(jié)能減排方面，應該大力引用新技術。提高電廠效率，歐洲現(xiàn)在電廠效率超過45%。我國火電廠在綜合效率方面還有很大的提升空間，提升空間來自于電廠的各個部分，鍋爐、尾部煙道，各種新技術都在應用。我國大約有2000~3000臺機組，在節(jié)能減排政策推動下，大部分煙道設備都要進行升級。”孟凡新表示。
氟塑料防腐壽命達20年以上
在這個“超低排放”的時代，節(jié)能省煤只是換熱器貢獻的一部分力量，其重要作用還在于減排。
目前，我國30萬千瓦以上的火電機組超過90%采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫(WFGD)技術。煙氣加熱器(GGH)是濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中的重要設備之一,其作用主要是將原煙氣中熱量傳遞給脫硫后的凈煙氣，以保證其加熱到符合環(huán)保法規(guī)要求的排放溫度,從而減小污染物排放范圍和避免煙囪腐蝕。
“雖然早期安裝的濕法脫硫系統(tǒng)都配套有GGH，但絕大部分采用是金屬回轉式GGH。這種GGH在實際運行中，會出現(xiàn)嚴重的腐蝕、換熱元件堵塞、泄露等問題，造成運行故障增加、脫硫效率下降、能耗增加等，已成為影響燃煤電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的一個主要因素。”孟凡新表示。
事實上，在沒有高分子材料Teflon、ALWAFLON之前，行業(yè)嘗試過普通碳鋼、ND鋼、鎳基合金等金屬材料，在使用過程中會發(fā)生各種情況的腐蝕，且維護成本高昂。金屬回轉式GGH在前期運行過程中所出現(xiàn)的上述問題，又缺乏替代方案。迫于無奈，很多火電廠新建環(huán)保項目都取消了GGH。
“目前電廠對尾部煙氣很頭痛，但是如果將GGH中換熱器的金屬材料替換成氟塑料，則是一種有效的替代方案。其耐腐蝕性高達20年以上。其零腐蝕、零泄漏、零沾灰的材質使電廠維護成本降低。
而金屬材質的維護更換費用高，每兩年需要更換一次。氟塑料這種新材料是革命性的升級?？墒闺姀S尾部煙道的排放設置能達到預期的設計標準。”孟凡新說。
