專(zhuān)利名稱(chēng)：燃煤鍋爐煙氣余熱回收利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大中火力發(fā)電廠煙氣系統(tǒng)，具體的說(shuō)是一種燃煤鍋爐煙氣余熱回收利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對(duì)火力發(fā)電廠來(lái)講，鍋爐熱損失中最大的是排煙熱損失。一般來(lái)說(shuō)，排煙溫度每降低10°c，鍋爐熱效率提高大約0. 5%至0. 6%。因此，鍋爐排煙是一個(gè)潛力很大的余熱資源。通常，鍋爐的煙氣依次經(jīng)省煤器、空氣預(yù)熱器、除塵器、引風(fēng)機(jī)、脫硫吸收塔至煙囪排出，鍋爐煙氣中的熱能除了利用空氣預(yù)熱器對(duì)進(jìn)入鍋爐的一、二次風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱，熱能大部分被空排，造成極大的熱能損失。另一方面，鍋爐蒸汽輸出至汽輪機(jī)后驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，汽輪機(jī)通過(guò)回?zé)嵯到y(tǒng)將做功后的蒸汽輸回到鍋爐?；?zé)嵯到y(tǒng)包括凝汽器和多個(gè)串聯(lián)的加熱器，凝汽器連接于汽輪機(jī)與首端的加熱器之間，尾端的加熱器連接鍋爐，各加熱器還分別連接汽 輪機(jī)的抽汽端，前端的加熱器為低壓加熱器，尾端的加熱器為高壓加熱器。低壓加熱器與高壓加熱器之間連接有給水泵和除氧器。目前，新建的大型火力發(fā)電機(jī)組的煙氣系統(tǒng)中大多取消了煙氣換熱器系統(tǒng)，進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的煙氣溫度較高，一般為130°C左右，褐煤機(jī)組可能達(dá)到145°C。但是，為了脫硫工藝達(dá)到最佳的工作溫度，煙氣溫度要求保持在80°C 90°C。許多新建脫硫系統(tǒng)通常采取設(shè)置噴淋降溫系統(tǒng)，以減低煙氣的溫度。但是，進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的煙氣溫度與最佳脫硫工作溫度之間幾十度的溫差，蘊(yùn)含著巨大的熱量，這樣浪費(fèi)十分可惜。近些年來(lái)，在國(guó)家大力倡導(dǎo)“節(jié)能減排”和“能源梯級(jí)利用”政策的大環(huán)境下，國(guó)內(nèi)某些電廠成功地設(shè)計(jì)安裝了煙氣余熱回收利用裝置，給電廠帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)效益。目前，煙氣余熱的利用方向主要可分為預(yù)熱助燃空氣、加熱熱網(wǎng)水、凝結(jié)水等。I、用水-水換熱的暖風(fēng)器替代常規(guī)蒸汽暖風(fēng)器，即以一次循環(huán)水為熱媒，將在煙氣側(cè)吸收的熱量釋放給進(jìn)入鍋爐的一、二次冷風(fēng)，將進(jìn)入空氣預(yù)熱器前的冷風(fēng)預(yù)加熱，以減少常規(guī)蒸汽暖風(fēng)器輔助蒸汽用量。2、安裝防腐蝕管式換熱器，用來(lái)加熱廠房或是廠區(qū)的水暖系統(tǒng)熱網(wǎng)循環(huán)水，以替代或部分替代常規(guī)的熱網(wǎng)加熱器，從而節(jié)省了熱網(wǎng)加熱器的加熱蒸汽量，增加了發(fā)電量。3、利用煙氣的余熱加熱凝結(jié)水，用來(lái)提高全廠的熱效率，降低煤耗，增加電廠發(fā)電量。加熱的方式主要有兩個(gè)一是直接加熱方式，即安裝煙氣回?zé)峒訜崞?，使煙氣與凝結(jié)水直接進(jìn)行熱交換；二是間接加熱方式，即安裝煙氣回?zé)峒訜崞骷八畵Q熱器，使煙氣在閉式水和煙氣回?zé)峒訜崞鲀?nèi)進(jìn)行熱交換；吸收煙氣余熱后的閉式水進(jìn)入水水換熱器內(nèi)與凝結(jié)水進(jìn)行熱交換，然后再將熱量帶入主凝結(jié)水系統(tǒng)。但是由于國(guó)內(nèi)鍋爐的排煙溫度一般在120 150°C之間，限制了被加熱的凝結(jié)水溫升和凝結(jié)水抽出點(diǎn)的位置，被排擠的汽輪機(jī)的抽汽做功能力有限
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種熱能利用率高的燃煤鍋爐煙氣余熱回收利用系統(tǒng)。為解決上 述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是燃煤鍋爐煙氣余熱回收利用系統(tǒng)，包括鍋爐，鍋爐的煙氣側(cè)順次設(shè)置省煤器、空氣預(yù)熱器、除塵器、引風(fēng)機(jī)、脫硫吸收塔，鍋爐的蒸汽側(cè)設(shè)置低壓加熱器、高壓加熱器、連接在低壓加熱器和高壓加熱器之間的給水泵及除氧器，所述省煤器設(shè)置為并聯(lián)設(shè)置在煙氣出口與除塵器之間的主省煤器和旁路省煤器，與二次風(fēng)的風(fēng)機(jī)出風(fēng)口處連接的空氣預(yù)熱器設(shè)置在主省煤器上，旁路省煤器上沿?zé)煔饬魍ǚ较蝽槾卧O(shè)置給水換熱器、凝結(jié)水換熱器，給水換熱器與任一高壓加熱器并聯(lián)設(shè)置，凝結(jié)水換熱器和任一低壓加熱器并聯(lián)設(shè)置；所述引風(fēng)機(jī)和脫硫吸收塔之間設(shè)置閉式循環(huán)的連接到二次風(fēng)的風(fēng)機(jī)出風(fēng)口處的冷風(fēng)換熱器。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述給水換熱器與臨近給水泵的一臺(tái)高壓加熱器并聯(lián)設(shè)置，所述凝結(jié)水換熱器與臨近除氧器的一臺(tái)低壓加熱器并聯(lián)設(shè)置。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述主省煤器與旁路省煤器的橫截面積之比為2:1。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述除塵器的進(jìn)口、脫硫吸收塔的進(jìn)口均設(shè)置有調(diào)節(jié)煙氣溫度的擋板門(mén)。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述冷風(fēng)換熱器包括煙氣冷卻器、暖風(fēng)器，煙氣冷卻器設(shè)置在脫硫吸收塔端，暖風(fēng)器設(shè)置在二次風(fēng)的風(fēng)機(jī)出風(fēng)口處，煙氣冷卻器和暖風(fēng)器通過(guò)管路連通。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述冷風(fēng)換熱器的熱媒為溴化鋰或水。由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型取得的技術(shù)進(jìn)步是本實(shí)用新型的煙氣余熱回收利用系統(tǒng)分為兩部分第一部分，約1/3的煙氣不經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器，直接進(jìn)入旁路省煤器中。旁路省煤器設(shè)置凝結(jié)水換熱器和給水換熱器，旁路省煤器中的煙氣分別與凝結(jié)水(通過(guò)凝結(jié)水換熱器)和給水(通過(guò)給水換熱器)進(jìn)行熱交換，加熱凝結(jié)水和給水。由于給水溫度高，給水換熱器的煙氣出口溫度受到限制，為了進(jìn)一步降低煙氣溫度，采用了“給水”+ “凝結(jié)水”兩級(jí)換熱。對(duì)于凝結(jié)水換熱器，煙氣進(jìn)口溫度高，凝結(jié)水的抽出點(diǎn)溫度高，即可排擠更高抽汽壓力的抽汽。采用旁路省煤器加熱給水和高溫段的凝結(jié)水，提高了被排擠那部分抽汽的做功能力，煙氣熱利用率也得到提高。通過(guò)控制旁路省煤器煙氣流量與凝結(jié)水和給水流量的匹配，使其出口的煙氣溫度與回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器出口相同，兩路煙氣匯合后通過(guò)除塵器和弓I風(fēng)機(jī)進(jìn)入第二部分煙氣余熱利用裝置。第二部分煙氣余熱利用裝置是在脫硫吸收塔的進(jìn)口布置冷風(fēng)換熱器，在脫硫塔的進(jìn)口布置煙氣冷卻器，在二次風(fēng)的風(fēng)機(jī)出風(fēng)口處布置暖風(fēng)器。冷風(fēng)換熱器以溴化鋰(或水等)作為熱媒，對(duì)冷二次風(fēng)和煙氣進(jìn)行熱交換。通過(guò)煙氣冷卻器后煙氣的溫度降低到脫硫反應(yīng)最佳溫度，并且保證在酸露點(diǎn)溫度以上，根據(jù)不同煤種，控制在約90°C至100°C。另一側(cè)的冷二次風(fēng)在經(jīng)過(guò)暖風(fēng)器加熱后，進(jìn)入回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器再次加熱，最終送入爐膛。由于煙氣的熱量轉(zhuǎn)換給了冷二次風(fēng)，并被帶入爐膛，相當(dāng)于煙氣的熱量全部被鍋爐吸收，熱量利用效率達(dá)到最聞。[0021]本實(shí)用新型避免了常規(guī)單獨(dú)加熱冷二次風(fēng)方案中，為了利用煙氣余熱而大大增加空預(yù)器換熱面積的弊端。相對(duì)于煙氣單獨(dú)加熱凝結(jié)水方案，該實(shí)用新型有煙氣余熱利用率高的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，本系統(tǒng)中各級(jí)換熱器均采用閉式循環(huán)，提高了系統(tǒng)的安全性。綜上所述，本實(shí)用新型根據(jù)能量梯級(jí)利用原理，對(duì)于較高品質(zhì)的熱量和較低品質(zhì)的熱量分別以不同途徑加以利用，提高了煙氣中熱量回收率，達(dá)到了節(jié)能減排的效果。本實(shí)用新型最大程度的利用了鍋爐煙氣中的熱量，對(duì)于排煙溫度高的鍋爐經(jīng)濟(jì)效果更加明顯。在實(shí)施過(guò)程中僅需要在鍋爐和汽機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，直接進(jìn)行熱平衡計(jì)算，并在煙道中加裝調(diào)節(jié)擋板門(mén)，兩級(jí)煙氣余熱利用裝置即可盡可能利用煙氣余熱，達(dá)到更高的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I、鍋爐，2、主省煤器，3、旁路省煤器，4、空氣預(yù)熱器，5、除塵器，6、引風(fēng)機(jī)，7、脫硫吸收塔，8、低壓加熱器，9、除氧器，10、給水泵，11、高壓加熱器，12、給水換熱器，13、凝結(jié)水換熱器，14、冷風(fēng)換熱器，15、擋板門(mén)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明燃煤鍋爐煙氣余熱回收利用系統(tǒng)，如圖I所示，包括燃煤鍋爐I。鍋爐的煙道側(cè)順次設(shè)置省煤器、空氣預(yù)熱器4、除塵器5、引風(fēng)機(jī)6、脫硫吸收塔7、煙囪。鍋爐的蒸汽側(cè)設(shè)置回?zé)嵯到y(tǒng)，鍋爐蒸汽輸出至汽輪機(jī)后驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，汽輪機(jī)通過(guò)回?zé)嵯到y(tǒng)將做功后的蒸汽輸回到鍋爐?；?zé)嵯到y(tǒng)包括凝汽器和多個(gè)串聯(lián)的加熱器，凝汽器連接于汽輪機(jī)與首端的加熱器之間，尾端的加熱器連接鍋爐，各加熱器還分別連接汽輪機(jī)的抽汽端，前端的加熱器為低壓加熱器8，尾端的加熱器為高壓加熱器11。低壓加熱器8與高壓加熱器11之間連接有給水泵10和除氧器9。所述省煤器在煙氣出ロ的兩條支路，一條支路是主省煤器2，另一條支路是旁路省煤器3，兩條支路在進(jìn)入除塵器5之前匯合為一條主路。主省煤器2和旁路省煤器3的橫截面積之比為2: I?？諝忸A(yù)熱器4設(shè)置在主省煤器2上，空氣預(yù)熱器的一端通過(guò)管道與二次風(fēng)的風(fēng)機(jī)出風(fēng)ロ處連接，另一端與鍋爐的空氣入口連接。旁路省煤器3上沿?zé)煔饬魍ǚ较蝽槾卧O(shè)置兩組換熱器，其中一組是并聯(lián)在臨近給水泵的一臺(tái)高壓加熱器11兩端的給水換熱器12，另ー組是并聯(lián)在臨近除氧器的一臺(tái)低壓加熱器8兩端的凝結(jié)水換熱器13。給水和凝結(jié)水分別通過(guò)給水換熱器12、凝結(jié)水換熱器13與旁路省煤器3內(nèi)的煙氣換熱。所述引風(fēng)機(jī)6和脫硫吸收塔7之間設(shè)置連接到二次風(fēng)的風(fēng)機(jī)出風(fēng)ロ處的冷風(fēng)換熱器14。所述冷風(fēng)換熱器14包括煙氣冷卻器、暖風(fēng)器，煙氣冷卻器設(shè)置在脫硫吸收塔7端，暖風(fēng)器設(shè)置在二次風(fēng)的風(fēng)機(jī)出風(fēng)ロ處，煙氣冷卻器和暖風(fēng)器通過(guò)管路連通。所述冷風(fēng)換熱器14為閉式循環(huán)，其熱媒為溴化鋰或水。在除塵器5的進(jìn)ロ、脫硫吸收塔7的進(jìn)ロ均設(shè)置有調(diào)節(jié)煙氣溫度的擋板門(mén)15。
權(quán)利要求1.燃煤鍋爐煙氣余熱回收利用系統(tǒng)，包括鍋爐(1)，鍋爐的煙氣側(cè)順次設(shè)置省煤器、空氣預(yù)熱器(4)、除塵器(5)、引風(fēng)機(jī)(6)、脫硫吸收塔(7)，鍋爐的蒸汽側(cè)設(shè)置低壓加熱器(8)、高壓加熱器(11)、連接在低壓加熱器和高壓加熱器之間的給水泵(10)及除氧器(9)，其特征在于 所述省煤器設(shè)置為并聯(lián)設(shè)置在煙氣出口與除塵器(5)之間的主省煤器(2)和旁路省煤器(3)，與二次風(fēng)的風(fēng)機(jī)出風(fēng)口處連接的空氣預(yù)熱器(4)設(shè)置在主省煤器(2)上，旁路省煤器(3)上沿?zé)煔饬魍ǚ较蝽槾卧O(shè)置給水換熱器(12)、凝結(jié)水換熱器(13)，給水換熱器(12)與任一高壓加熱器(11)并聯(lián)設(shè)置，凝結(jié)水換熱器(13)和任一低壓加熱器(8 )并聯(lián)設(shè)置；所述引風(fēng)機(jī)(6)和脫硫吸收塔(7)之間設(shè)置閉式循環(huán)的連接到二次風(fēng)的風(fēng)機(jī)出風(fēng)口處的冷風(fēng)換熱器(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃煤鍋爐煙氣余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在于所述給水換熱器(12)與臨近給水泵(10)的一臺(tái)高壓加熱器(11)并聯(lián)設(shè)置，所述凝結(jié)水換熱器(13)與臨近除氧器(9)的一臺(tái)低壓加熱器(8)并聯(lián)設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃煤鍋爐煙氣余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在于所述主省煤器(2)與旁路省煤器(3)的橫截面積之比為2:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃煤鍋爐煙氣余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在于所述除塵器(5)的進(jìn)口、脫硫吸收塔(7)的進(jìn)口均設(shè)置有調(diào)節(jié)煙氣溫度的擋板門(mén)(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃煤鍋爐煙氣余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在于所述冷風(fēng)換熱器(14)包括煙氣冷卻器、暖風(fēng)器，煙氣冷卻器設(shè)置在脫硫吸收塔(7)端，暖風(fēng)器設(shè)置在二次風(fēng)的風(fēng)機(jī)出風(fēng)口處，煙氣冷卻器和暖風(fēng)器通過(guò)管路連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5任一項(xiàng)所述的燃煤鍋爐煙氣余熱回收利用系統(tǒng)，其特征在于所述冷風(fēng)換熱器(14)內(nèi)的熱媒為溴化鋰或水。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種燃煤鍋爐煙氣余熱回收利用系統(tǒng)，將省煤器設(shè)置為并聯(lián)設(shè)置在煙氣出口與除塵器之間的主省煤器和旁路省煤器，與二次風(fēng)的風(fēng)機(jī)出風(fēng)口處連接的空氣預(yù)熱器設(shè)置在主省煤器上，旁路省煤器上沿?zé)煔饬魍ǚ较蝽槾卧O(shè)置給水換熱器、凝結(jié)水換熱器，給水換熱器與任一高壓加熱器并聯(lián)設(shè)置，凝結(jié)水換熱器與任一低壓加熱器并聯(lián)設(shè)置；引風(fēng)機(jī)和脫硫吸收塔之間設(shè)置閉式循環(huán)的連接到二次風(fēng)的風(fēng)機(jī)出風(fēng)口處的冷風(fēng)換熱器。本實(shí)用新型根據(jù)能量梯級(jí)利用原理，對(duì)于較高品質(zhì)的熱量和較低品質(zhì)的熱量分別以不同途徑加以利用，提高了煙氣中熱量回收率，達(dá)到了節(jié)能減排的效果。
文檔編號(hào)F22D1/02GK202432505SQ20122002864
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月29日
發(fā)明者呂明, 張潤(rùn)盤(pán), 楊立輝, 賈紹廣, 辛建華, 閻占良 申請(qǐng)人:河北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院