換熱器氟塑料有望替代金屬材料

火電廠換熱器掀起材料革命

　　一場(chǎng)火電廠換熱器材料革命正在悄然興起。隨著 “史上最嚴(yán)”火電排放標(biāo)準(zhǔn)———新 《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》開始執(zhí)行，頭頂這一環(huán)保“緊箍咒”，不少中國(guó)煤電企業(yè)開始在超低排放的細(xì)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(guān)鍵元件換熱器，也逐漸進(jìn)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(zhuǎn)移系統(tǒng)等多種環(huán)保設(shè)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(zhì)的換熱管，腐蝕后很快結(jié)垢，造成失去換熱能力，其次管間距變小，壓降加大，導(dǎo)致鍋爐負(fù)荷上不去，減排效果大打折扣。一方面國(guó)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(qiáng)的防腐性，能夠幫助電廠節(jié)能減排。”沃斯坦熱力技術(shù)（北京）有限公司董事長(zhǎng)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(gè)小的百分比的提升，都會(huì)給整個(gè)電力行業(yè)帶來非常大的機(jī)會(huì)，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(dá)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(shè)備需求量是驚人的。”孟凡新給出了這樣的預(yù)測(cè)。

　　就目前火電廠狀況而言，給出這樣的預(yù)測(cè)完全在情理之中。盡管清潔能源項(xiàng)目不斷上馬，但中國(guó)能源結(jié)構(gòu)，一次性能源消費(fèi)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(dān)保障中國(guó)能源安全穩(wěn)定供應(yīng)的重任，相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)難以改變。

　　而在最嚴(yán)排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，火電廠煙氣環(huán)保設(shè)備需求量還將擴(kuò)大。隨著脫硫脫硝、近零排放的趨勢(shì)逐漸顯現(xiàn)，燃煤電廠在選擇除塵設(shè)備的同時(shí)，都會(huì)加裝低溫省煤器，以達(dá)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(jié)水、加熱空預(yù)器進(jìn)風(fēng)和熱網(wǎng)水。氟塑料具有非粘性表面效應(yīng)，因而易清潔、抗垢能力強(qiáng)，較之傳統(tǒng)的金屬材質(zhì)，避免了換熱阻塞情況的發(fā)生。”孟凡新介紹。

　　事實(shí)上，上世紀(jì)八十年代，氟塑料超低溫省煤器在歐洲就有應(yīng)用，已經(jīng)成為歐洲電廠的標(biāo)準(zhǔn)配置，在80萬千瓦、100萬千瓦機(jī)組都有成功應(yīng)用。

　　“我國(guó)火電廠在節(jié)能減排方面，應(yīng)該大力引用新技術(shù)。提高電廠效率，歐洲現(xiàn)在電廠效率超過45%。我國(guó)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(gè)部分，鍋爐、尾部煙道，各種新技術(shù)都在應(yīng)用。我國(guó)大約有2000~3000臺(tái)機(jī)組，在節(jié)能減排政策推動(dòng)下，大部分煙道設(shè)備都要進(jìn)行升級(jí)。”孟凡新表示。

　　氟塑料防腐壽命達(dá)20年以上

　　在這個(gè)“超低排放”的時(shí)代，節(jié)能省煤只是換熱器貢獻(xiàn)的一部分力量，其重要作用還在于減排。

　　目前，我國(guó)30萬千瓦以上的火電機(jī)組超過90%采用石灰石－石膏濕法煙氣脫硫(WFGD)技術(shù)。煙氣加熱器（GGH）是濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中的重要設(shè)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(zhuǎn)式GGH。這種GGH在實(shí)際運(yùn)行中，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕、換熱元件堵塞、泄露等問題，造成運(yùn)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(yùn)行的一個(gè)主要因素。”孟凡新表示。

　　事實(shí)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(huì)發(fā)生各種情況的腐蝕，且維護(hù)成本高昂。金屬回轉(zhuǎn)式GGH在前期運(yùn)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(xiàng)目都取消了GGH。

　　“目前電廠對(duì)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(dá)20年以上。其零腐蝕、零泄漏、零沾灰的材質(zhì)使電廠維護(hù)成本降低。

　　而金屬材質(zhì)的維護(hù)更換費(fèi)用高，每?jī)赡晷枰鼡Q一次。氟塑料這種新材料是革命性的升級(jí)。可使電廠尾部煙道的排放設(shè)置能達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。”孟凡新說。