火电厂换热器材料革命：氟塑料望替代金属材料

换热器氟塑料有望替代金属材料

火电厂换热器掀起材料革命

　　一场火电厂换热器材料革命正在悄然兴起。随着 “史上最严”火电排放标准———新 《火电厂大气污染物排放标准》开始执行，头顶这一环保“紧箍咒”，不少中国煤电企业开始在超低排放的细枝末节中找出路，试图摆脱燃煤行业“黑老粗”的刻板印象。烟气环保系统的关键元件换热器，也逐渐进入环保企业视野。

　　“换热系统可用于火电厂的超低温省煤器系统、GGH、热转移系统等多种环保设备，是其中的核心元件。在没有氟塑料之前，换热器系统基本采用金属材质的换热管，腐蚀后很快结垢，造成失去换热能力，其次管间距变小，压降加大，导致锅炉负荷上不去，减排效果大打折扣。一方面国家提倡节能减排，另一方面传统的材料无法满足节能减排需求。而氟塑料有极强的防腐性，能够帮助电厂节能减排。”沃斯坦热力技术（北京）有限公司董事长兼总经理孟凡新表示。

　　超低温省煤器可节煤近1.5%

　　“目前，在火电厂节能减排方面，任何一个小的百分比的提升，都会给整个电力行业带来非常大的机会，无论是环保、节水还是降煤耗。氟塑料超低温省煤器系统可有效回收烟气余热，达到节煤或提高整厂效率1%～1.5%，未来诸如此类的环保设备需求量是惊人的。”孟凡新给出了这样的预测。

　　就目前火电厂状况而言，给出这样的预测完全在情理之中。尽管清洁能源项目不断上马，但中国能源结构，一次性能源消费里煤炭仍近70%，发电量中火电发电量仍占70%以上，煤炭作为主体能源的地位和承担保障中国能源安全稳定供应的重任，相当长一段时间内难以改变。

　　而在最严排放标准实施后，火电厂烟气环保设备需求量还将扩大。随着脱硫脱硝、近零排放的趋势逐渐显现，燃煤电厂在选择除尘设备的同时，都会加装低温省煤器，以达到更好的减排效果。“氟塑料超低温省煤器系统可安装于脱硫之前的烟气管道上，其回收的热可用于加热凝结水、加热空预器进风和热网水。氟塑料具有非粘性表面效应，因而易清洁、抗垢能力强，较之传统的金属材质，避免了换热阻塞情况的发生。”孟凡新介绍。

　　事实上，上世纪八十年代，氟塑料超低温省煤器在欧洲就有应用，已经成为欧洲电厂的标准配置，在80万千瓦、100万千瓦机组都有成功应用。

　　“我国火电厂在节能减排方面，应该大力引用新技术。提高电厂效率，欧洲现在电厂效率超过45%。我国火电厂在综合效率方面还有很大的提升空间，提升空间来自于电厂的各个部分，锅炉、尾部烟道，各种新技术都在应用。我国大约有2000~3000台机组，在节能减排政策推动下，大部分烟道设备都要进行升级。”孟凡新表示。

　　氟塑料防腐寿命达20年以上

　　在这个“超低排放”的时代，节能省煤只是换热器贡献的一部分力量，其重要作用还在于减排。

　　目前，我国30万千瓦以上的火电机组超过90%采用石灰石－石膏湿法烟气脱硫(WFGD)技术。烟气加热器（GGH）是湿法烟气脱硫系统中的重要设备之一,其作用主要是将原烟气中热量传递给脱硫后的净烟气，以保证其加热到符合环保法规要求的排放温度,从而减小污染物排放范围和避免烟囱腐蚀。

　　“虽然早期安装的湿法脱硫系统都配套有GGH，但绝大部分采用是金属回转式GGH。这种GGH在实际运行中，会出现严重的腐蚀、换热元件堵塞、泄露等问题，造成运行故障增加、脱硫效率下降、能耗增加等，已成为影响燃煤电厂湿法烟气脱硫系统安全稳定运行的一个主要因素。”孟凡新表示。

　　事实上，在没有高分子材料Teflon、Alwaflon之前，行业尝试过普通碳钢、ND钢、镍基合金等金属材料，在使用过程中会发生各种情况的腐蚀，且维护成本高昂。金属回转式GGH在前期运行过程中所出现的上述问题，又缺乏替代方案。迫于无奈，很多火电厂新建环保项目都取消了GGH。

　　“目前电厂对尾部烟气很头痛，但是如果将GGH中换热器的金属材料替换成氟塑料，则是一种有效的替代方案。其耐腐蚀性高达20年以上。其零腐蚀、零泄漏、零沾灰的材质使电厂维护成本降低。

　　而金属材质的维护更换费用高，每两年需要更换一次。氟塑料这种新材料是革命性的升级。可使电厂尾部烟道的排放设置能达到预期的设计标准。”孟凡新说。