專利名稱：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：
本實用新型涉及一種大中火力發(fā)電廠煙氣系統(tǒng)，具體的說是一種燃煤鍋爐煙氣余熱回收利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對火力發(fā)電廠來講，鍋爐熱損失中最大的是排煙熱損失。一般來說，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、引風機、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)熱器對進入鍋爐的一、二次風進行預(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后驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，汽輪機通過回熱系統(tǒng)將做功后的蒸汽輸回到鍋爐?；責嵯到y(tǒng)包括凝汽器和多個串聯(lián)的加熱器，凝汽器連接于汽輪機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)電機組的煙氣系統(tǒng)中大多取消了煙氣換熱器系統(tǒng)，進入脫硫系統(tǒng)的煙氣溫度較高，一般為130°C左右，褐煤機組可能達到145°C。但是，為了脫硫工藝達到最佳的工作溫度，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，蘊含著巨大的熱量，這樣浪費十分可惜。近些年來，在國家大力倡導“節(jié)能減排”和“能源梯級利用”政策的大環(huán)境下，國內(nèi)某些電廠成功地設(shè)計安裝了煙氣余熱回收利用裝置，給電廠帶來很好的經(jīng)濟效益。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-水換熱的暖風器替代常規(guī)蒸汽暖風器，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入鍋爐的一、二次冷風，將進入空氣預(yù)熱器前的冷風預(yù)加熱，以減少常規(guī)蒸汽暖風器輔助蒸汽用量。2、安裝防腐蝕管式換熱器，用來加熱廠房或是廠區(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一是直接加熱方式，即安裝煙氣回熱加熱器，使煙氣與凝結(jié)水直接進行熱交換；二是間接加熱方式，即安裝煙氣回熱加熱器及水水換熱器，使煙氣在閉式水和煙氣回熱加熱器內(nèi)進行熱交換；吸收煙氣余熱后的閉式水進入水水換熱器內(nèi)與凝結(jié)水進行熱交換，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)水抽出點的位置，被排擠的汽輪機的抽汽做功能力有限
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型需要解決的技術(shù)問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)問題，本實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、引風機、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，與二次風的風機出風口處連接的空氣預(yù)熱器設(shè)置在主省煤器上，旁路省煤器上沿煙氣流通方向順次設(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；所述引風機和脫硫吸收塔之間設(shè)置閉式循環(huán)的連接到二次風的風機出風口處的冷風換熱器。本實用新型的進一步改進在于所述給水換熱器與臨近給水泵的一臺高壓加熱器并聯(lián)設(shè)置，所述凝結(jié)水換熱器與臨近除氧器的一臺低壓加熱器并聯(lián)設(shè)置。本實用新型的進一步改進在于所述主省煤器與旁路省煤器的橫截面積之比為2:1。本實用新型的進一步改進在于所述除塵器的進口、脫硫吸收塔的進口均設(shè)置有調(diào)節(jié)煙氣溫度的擋板門。本實用新型的進一步改進在于所述冷風換熱器包括煙氣冷卻器、暖風器，煙氣冷卻器設(shè)置在脫硫吸收塔端，暖風器設(shè)置在二次風的風機出風口處，煙氣冷卻器和暖風器通過管路連通。本實用新型的進一步改進在于所述冷風換熱器的熱媒為溴化鋰或水。由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型取得的技術(shù)進步是本實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)過空氣預(yù)熱器，直接進入旁路省煤器中。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(通過凝結(jié)水換熱器)和給水(通過給水換熱器)進行熱交換，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，為了進一步降低煙氣溫度，采用了“給水”+ “凝結(jié)水”兩級換熱。對于凝結(jié)水換熱器，煙氣進口溫度高，凝結(jié)水的抽出點溫度高，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除塵器和弓I風機進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口布置冷風換熱器，在脫硫塔的進口布置煙氣冷卻器，在二次風的風機出風口處布置暖風器。冷風換熱器以溴化鋰(或水等)作為熱媒，對冷二次風和煙氣進行熱交換。通過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)的冷二次風在經(jīng)過暖風器加熱后，進入回轉(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，并被帶入爐膛，相當于煙氣的熱量全部被鍋爐吸收，熱量利用效率達到最聞。[0021]本實用新型避免了常規(guī)單獨加熱冷二次風方案中，為了利用煙氣余熱而大大增加空預(yù)器換熱面積的弊端。相對于煙氣單獨加熱凝結(jié)水方案，該實用新型有煙氣余熱利用率高的優(yōu)點。同時，本系統(tǒng)中各級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，本實用新型根據(jù)能量梯級利用原理，對于較高品質(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，達到了節(jié)能減排的效果。本實用新型最大程度的利用了鍋爐煙氣中的熱量，對于排煙溫度高的鍋爐經(jīng)濟效果更加明顯。在實施過程中僅需要在鍋爐和汽機設(shè)計時，直接進行熱平衡計算，并在煙道中加裝調(diào)節(jié)擋板門，兩級煙氣余熱利用裝置即可盡可能利用煙氣余熱，達到更高的經(jīng)濟和環(huán)境效益。

圖I是本實用新型的結(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、引風機，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、冷風換熱器，15、擋板門。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進ー步詳細說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、引風機6、脫硫吸收塔7、煙囪。鍋爐的蒸汽側(cè)設(shè)置回熱系統(tǒng)，鍋爐蒸汽輸出至汽輪機后驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，汽輪機通過回熱系統(tǒng)將做功后的蒸汽輸回到鍋爐。回熱系統(tǒng)包括凝汽器和多個串聯(lián)的加熱器，凝汽器連接于汽輪機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。空氣預(yù)熱器4設(shè)置在主省煤器2上，空氣預(yù)熱器的一端通過管道與二次風的風機出風ロ處連接，另一端與鍋爐的空氣入口連接。旁路省煤器3上沿煙氣流通方向順次設(shè)置兩組換熱器，其中一組是并聯(lián)在臨近給水泵的一臺高壓加熱器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。所述引風機6和脫硫吸收塔7之間設(shè)置連接到二次風的風機出風ロ處的冷風換熱器14。所述冷風換熱器14包括煙氣冷卻器、暖風器，煙氣冷卻器設(shè)置在脫硫吸收塔7端，暖風器設(shè)置在二次風的風機出風ロ處，煙氣冷卻器和暖風器通過管路連通。所述冷風換熱器14為閉式循環(huán)，其熱媒為溴化鋰或水。在除塵器5的進ロ、脫硫吸收塔7的進ロ均設(shè)置有調(diào)節(jié)煙氣溫度的擋板門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)、引風機(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)，與二次風的風機出風口處連接的空氣預(yù)熱器(4)設(shè)置在主省煤器(2)上，旁路省煤器(3)上沿煙氣流通方向順次設(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；所述引風機(6)和脫硫吸收塔(7)之間設(shè)置閉式循環(huán)的連接到二次風的風機出風口處的冷風換熱器(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)的進口、脫硫吸收塔(7)的進口均設(shè)置有調(diào)節(jié)煙氣溫度的擋板門(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換熱器(14)包括煙氣冷卻器、暖風器，煙氣冷卻器設(shè)置在脫硫吸收塔(7)端，暖風器設(shè)置在二次風的風機出風口處，煙氣冷卻器和暖風器通過管路連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5任一項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換熱器(14)內(nèi)的熱媒為溴化鋰或水。
專利摘要本實用新型公開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，與二次風的風機出風口處連接的空氣預(yù)熱器設(shè)置在主省煤器上，旁路省煤器上沿煙氣流通方向順次設(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；引風機和脫硫吸收塔之間設(shè)置閉式循環(huán)的連接到二次風的風機出風口處的冷風換熱器。本實用新型根據(jù)能量梯級利用原理，對于較高品質(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，達到了節(jié)能減排的效果。
文檔編號F22D1/02GK202432505SQ20122002864
公開日2012年9月12日 申請日期2012年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月29日
發(fā)明者呂明, 張潤盤, 楊立輝, 賈紹廣, 辛建華, 閻占良 申請人:河北省電力勘測設(shè)計研究院