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》開始執行，頭頂這一環保“緊箍咒”，不少中國煤電企業開始在超低排放的細枝末節中找出路，試圖擺脫燃煤行業“黑老粗”的刻板印象。煙氣環保系統的關鍵元件換熱器，也逐漸進入環保企業視野。

　　“換熱系統可用于火電廠的超低溫省煤器系統、GGH、熱轉移系統等多種環保設備，是其中的核心元件。在沒有氟塑料之前，換熱器系統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。一方面國家提倡節能減排，另一方面傳統的材料無法滿足節能減排需求。而氟塑料有極強的防腐性，能夠幫助電廠節能減排。”沃斯坦熱力技術（北京）有限公司董事長兼總經理孟凡新表示。

　　超低溫省煤器可節煤近1.5%

　　“目前，在火電廠節能減排方面，任何一個小的百分比的提升，都會給整個電力行業帶來非常大的機會，無論是環保、節水還是降煤耗。氟塑料超低溫省煤器系統可有效回收煙氣余熱，達到節煤或提高整廠效率1%～1.5%，未來諸如此類的環保設備需求量是驚人的。”孟凡新給出了這樣的預測。

　　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%，發電量中火電發電量仍占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，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，較之傳統的金屬材質，避免了換熱阻塞情況的發生。”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。

　　“我國火電廠在節能減排方面，應該大力引用新技術。提高電廠效率，歐洲現在電廠效率超過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保法規要求的排放溫度,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安全穩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的上述問題，又缺乏替代方案。迫于無奈，很多火電廠新建環保項目都取消了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。可使電廠尾部煙道的排放設置能達到預期的設計標準。”孟凡新說。