本實(shí)用新型涉及一種煙氣余熱高效節(jié)能應(yīng)用系統(tǒng)，尤其涉及一種機(jī)爐集合熱能循環(huán)余熱回用系統(tǒng)，屬于熱能動(dòng)力設(shè)備節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)早期投產(chǎn)的火電機(jī)組，考慮避免尾部受熱面酸露點(diǎn)腐蝕，煙煤鍋爐的設(shè)計(jì)排煙溫度一般為120℃-140℃左右，高硫分燃料鍋爐排煙溫度可達(dá)150℃左右；加裝暖風(fēng)器的鍋爐實(shí)際運(yùn)行時(shí)的排煙溫度可高達(dá)150℃～180℃。此時(shí)的排煙溫度很高，高溫?zé)煔獾臒崃课唇?jīng)利用直接排向大氣，排煙熱損失一般在5％～12％。現(xiàn)有工程上應(yīng)用較多的煙氣余熱利用方案一般利用煙冷器直接加熱凝結(jié)水，其節(jié)能效果有限，一般可節(jié)約標(biāo)煤2.0～2.5g/kwh。急需一種具備高效節(jié)能效果的煙氣熱能利用系統(tǒng)。
對(duì)于高水分褐煤而言，制粉系統(tǒng)的干燥出力不足是普遍存在的技術(shù)瓶頸。為解決此問(wèn)題，有的工程在空氣預(yù)熱器出口加裝管箱式煙氣-空氣換熱器，提高了熱風(fēng)溫度，同時(shí)也降低了鍋爐熱效率。急需一種適應(yīng)高水分褐煤的高效節(jié)能型鍋爐制粉熱風(fēng)系統(tǒng)。
在環(huán)保脫硫方面，目前大多數(shù)電廠采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，它的最佳脫硫溫度為50℃～60℃左右，高水分褐煤鍋爐的排煙溫度則處于偏高狀態(tài)，一般超過(guò)了140℃，煙溫過(guò)高會(huì)大幅增加脫硫水耗，不利于節(jié)水。急需一種高效、節(jié)能、環(huán)保型的煙氣熱能利用系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種機(jī)爐集合熱能循環(huán)余熱回用系統(tǒng)。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種機(jī)爐集合熱能循環(huán)余熱回用系統(tǒng)，包括鍋爐、鍋爐側(cè)尾部熱能集合煙氣系統(tǒng)、汽輪機(jī)及汽輪機(jī)側(cè)聯(lián)合換熱給水系統(tǒng)，所述鍋爐上設(shè)有省煤器；所述鍋爐側(cè)尾部熱能集合煙氣系統(tǒng)的前側(cè)與所述鍋爐連接，后側(cè)依次連接有原煙道、脫硫吸收塔、凈煙道及煙囪，所述汽輪機(jī)側(cè)聯(lián)合換熱給水系統(tǒng)的前側(cè)與凝汽器連接，后側(cè)與所述省煤器連接，所述鍋爐側(cè)尾部熱能集合煙氣系統(tǒng)與所述汽輪機(jī)側(cè)聯(lián)合換熱給水系統(tǒng)之間通過(guò)凝結(jié)水換熱系統(tǒng)及給水換熱系統(tǒng)連接；
所述汽輪機(jī)側(cè)聯(lián)合換熱給水系統(tǒng)包括依次連接的凝汽器、凝結(jié)水泵、低壓加熱器群、除氧器、給水泵及高壓加熱器群，所述汽輪機(jī)通過(guò)所述凝汽器與所述凝結(jié)水泵連接，所述凝結(jié)水泵的出口連接有主凝結(jié)水管道和支凝結(jié)水管道，所述主凝結(jié)管道與所述低壓加熱器群連接，所述給水泵的出口連接有主給水管道和支給水管道，所述主給水管道連接所述高壓加熱器群，所述高壓加熱器群連接所述省煤器；
所述鍋爐側(cè)尾部熱能集合煙氣系統(tǒng)包括主煙道、空氣預(yù)熱器旁路煙道、設(shè)置在所述主煙道上的空氣預(yù)熱器、煙氣平衡換熱器、首級(jí)煙冷器、除塵器、引風(fēng)機(jī)、設(shè)置在空氣預(yù)熱器旁路煙道上的煙氣-高壓給水換熱器、煙氣-凝結(jié)水換熱器及設(shè)置在首級(jí)煙冷器上的閉式循環(huán)水換熱系統(tǒng)，所述空氣預(yù)熱器旁路煙道與所述空氣預(yù)熱器入口、出口之間的所述主煙道并聯(lián)；
所述凝結(jié)水換熱系統(tǒng)包括通過(guò)管路依次連接的所述煙氣平衡換熱器及所述煙氣-凝結(jié)水換熱器，所述煙氣平衡換熱器的入口與所述支凝結(jié)水管道連接，所述煙氣-凝結(jié)水換熱器的出口通過(guò)管路與所述除氧器的入口連接；
所述給水換熱系統(tǒng)包括所述煙氣-高壓給水換熱器，所述煙氣-高壓給水換熱器的入口與所述支給水管道連接，所述煙氣-高壓給水換熱器的出口與所述省煤器的入口連接；
所述閉式循環(huán)水換熱系統(tǒng)包括一次風(fēng)暖風(fēng)器及二次風(fēng)暖風(fēng)器，所述首級(jí)煙冷器的出水口通過(guò)管路分別與所述一次風(fēng)暖風(fēng)器、二次風(fēng)暖風(fēng)器的進(jìn)水口連接，所述一次風(fēng)暖風(fēng)器、二次風(fēng)暖風(fēng)器的出水口通過(guò)管路與所述首級(jí)煙冷器的入水口連接；
所述一次風(fēng)暖風(fēng)器、二次風(fēng)暖風(fēng)器分別通過(guò)一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)的風(fēng)道與所述空氣預(yù)熱器連接。
本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型有效利用了鍋爐煙道中的煙氣余熱，利用低溫?zé)煔庵脫Q出高溫?zé)煔猓ㄟ^(guò)回收高溫?zé)煔庵械臒崃考訜崮Y(jié)水和鍋爐給水，排擠高加抽汽和低加抽汽，提高汽輪機(jī)效率；同時(shí)回收的煙氣余熱加熱空氣預(yù)熱器進(jìn)口的一次風(fēng)、二次風(fēng)，防止空氣預(yù)熱器低溫腐蝕，有效地保護(hù)空氣預(yù)熱器，這部分余熱回到鍋爐再次利用，也提高了鍋爐效率；此外，通過(guò)尾部煙氣熱能的集合高效利用，排煙溫度降低，提高除塵器效率，減少脫硫水耗，大幅提高了節(jié)能環(huán)保水平。本實(shí)用新型可使燃煤發(fā)電機(jī)組的綜合供電煤耗降低6～8g/kwh，機(jī)組效率提高0.7～1.5％，且能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。總之，本實(shí)用新型通過(guò)回收煙氣中的熱量加熱鍋爐給水、凝結(jié)水，從而排擠高加抽汽和低加抽汽，提高汽輪機(jī)效率；通過(guò)回收煙氣中的熱量加熱空氣即一次風(fēng)與二次風(fēng)，提高鍋爐效率；同時(shí)通過(guò)回收尾部煙氣中的熱量提高除塵器效率，減少脫硫水耗，提高節(jié)能環(huán)保貢獻(xiàn)值。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。
進(jìn)一步，所述閉式循環(huán)水換熱系統(tǒng)還包括閉式循環(huán)水泵，所述閉式循環(huán)水泵設(shè)置在所述首級(jí)煙冷器的入水口與所述一次風(fēng)暖風(fēng)器、二次風(fēng)暖風(fēng)器的出水口之間的管路上。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，高效相變閉式循環(huán)水換熱系統(tǒng)中，閉式循環(huán)水泵的加入會(huì)保證管路穩(wěn)定的高流速，換熱效果更佳。
進(jìn)一步，所述支凝結(jié)水管道、支給水管道、所述煙氣-凝結(jié)水換熱器與所述煙氣平衡換熱器之間的管路上、所述首級(jí)煙冷器與所述閉式循環(huán)水泵之間的管路上均設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置在管道或管路上，可避免尾部設(shè)備的低溫腐蝕，通過(guò)各換熱器的流量調(diào)節(jié)閥，調(diào)整水媒側(cè)的流量可以調(diào)節(jié)換熱后低溫?zé)煔獾臏囟?，?shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)整的靈活性與可靠性。
進(jìn)一步，所述空氣預(yù)熱器旁路煙道的入口設(shè)有煙氣調(diào)節(jié)擋板。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，可調(diào)節(jié)進(jìn)入空氣預(yù)熱器旁路煙道內(nèi)的煙氣流量。
進(jìn)一步的，所述空氣預(yù)熱器旁路煙道的入口還設(shè)有煙氣關(guān)斷擋板。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，可通過(guò)煙氣關(guān)斷擋板隔離空氣預(yù)熱器旁路煙道。
進(jìn)一步的，所述煙氣平衡換熱器、首級(jí)煙冷器與所述主煙道之間采用焊接或法蘭連接。
進(jìn)一步的，所述煙氣-凝結(jié)水換熱器、煙氣-高壓給水換熱器與所述空氣預(yù)熱器旁路煙道之間采用焊接或法蘭連接。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，安裝方便快捷。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，1、鍋爐側(cè)尾部熱能集合煙氣系統(tǒng)；1-1、空氣預(yù)熱器；1-2、空氣預(yù)熱器旁路煙道；1-3、煙氣-高壓給水換熱器；1-4、煙氣-凝結(jié)水換熱器；1-5、煙氣平衡換熱器；1-6、一次風(fēng)暖風(fēng)器；1-7、二次風(fēng)暖風(fēng)器；1-8、一次風(fēng)機(jī)；1-9、送風(fēng)機(jī)；1-10、閉式熱媒循環(huán)泵；1-11、首級(jí)煙冷器；2、汽輪機(jī)側(cè)聯(lián)合換熱給水系統(tǒng)；2-1、凝結(jié)水泵；2-2、低壓加熱器群；2-3、除氧器；2-4、給水泵；2-5、高壓加熱器群；3、鍋爐；3-1、省煤器；4、汽輪機(jī)；5、凝汽器；6、除塵器；7、引風(fēng)機(jī)；8、脫硫吸收塔；9、煙囪。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
如圖1所示，一種機(jī)爐集合熱能循環(huán)余熱回用系統(tǒng)，包括鍋爐3、鍋爐側(cè)尾部熱能集合煙氣系統(tǒng)1、汽輪機(jī)及汽輪機(jī)側(cè)聯(lián)合換熱給水系統(tǒng)2，所述鍋爐上設(shè)有省煤器3-1；所述鍋爐側(cè)尾部熱能集合煙氣系統(tǒng)的前側(cè)與所述鍋爐連接，后側(cè)依次連接有原煙道、脫硫吸收塔8、凈煙道及煙囪9，所述汽輪機(jī)側(cè)聯(lián)合換熱給水系統(tǒng)的前側(cè)與凝汽器5連接，后側(cè)與所述省煤器3-1連接，所述鍋爐側(cè)尾部熱能集合煙氣系統(tǒng)與所述汽輪機(jī)側(cè)聯(lián)合換熱給水系統(tǒng)之間通過(guò)凝結(jié)水換熱系統(tǒng)及給水換熱系統(tǒng)連接；
所述汽輪機(jī)側(cè)聯(lián)合換熱給水系統(tǒng)包括依次連接的所述凝汽器5、凝結(jié)水泵2-1、低壓加熱器群2-2、除氧器2-3、給水泵2-4及高壓加熱器群2-5，所述汽輪機(jī)通過(guò)所述凝汽器與所述凝結(jié)水泵連接，所述凝結(jié)水泵的出口連接有主凝結(jié)水管道和支凝結(jié)水管道，所述主凝結(jié)管道與所述低壓加熱器群連接，所述給水泵的出口連接有主給水管道和支給水管道，所述主給水管道連接所述高壓加熱器群，所述高壓加熱器群連接所述省煤器；
所述鍋爐側(cè)尾部熱能集合煙氣系統(tǒng)包括主煙道、空氣預(yù)熱器旁路煙道1-2、設(shè)置在所述主煙道上的空氣預(yù)熱器1-1、煙氣平衡換熱器1-5、首級(jí)煙冷器1-11、除塵器6、引風(fēng)機(jī)7、設(shè)置在空氣預(yù)熱器旁路煙道上的煙氣-高壓給水換熱器1-3、煙氣-凝結(jié)水換熱器1-4及設(shè)置在首級(jí)煙冷器上的閉式循環(huán)水換熱系統(tǒng)，所述空氣預(yù)熱器旁路煙道與所述空氣預(yù)熱器入口、出口之間的所述主煙道并聯(lián)；
所述凝結(jié)水換熱系統(tǒng)包括通過(guò)管路依次連接的所述煙氣平衡換熱器及所述煙氣-凝結(jié)水換熱器，所述煙氣平衡換熱器的入口與所述支凝結(jié)水管道連接所述煙氣-凝結(jié)水換熱器的出口通過(guò)管路與所述除氧器的入口連接；
所述給水換熱系統(tǒng)包括所述煙氣-高壓給水換熱器，所述煙氣-高壓給水換熱器的入口與所述支給水管道連接，所述煙氣-高壓給水換熱器的出口與所述省煤器的入口連接；
所述閉式循環(huán)水換熱系統(tǒng)包括一次風(fēng)暖風(fēng)器1-6及二次風(fēng)暖風(fēng)器1-7，所述首級(jí)煙冷器的出水口通過(guò)管路分別與所述一次風(fēng)暖風(fēng)器、二次風(fēng)暖風(fēng)器的進(jìn)水口連接，所述一次風(fēng)暖風(fēng)器、二次風(fēng)暖風(fēng)器的出水口通過(guò)管路與所述首級(jí)煙冷器的入水口連接；
所述一次風(fēng)暖風(fēng)器、二次風(fēng)暖風(fēng)器分別通過(guò)一次風(fēng)機(jī)1-8、送風(fēng)機(jī)1-9的風(fēng)道與所述空氣預(yù)熱器連接。
所述閉式循環(huán)水換熱系統(tǒng)還包括閉式循環(huán)水泵1-10，所述閉式循環(huán)水泵設(shè)置在所述首級(jí)煙冷器的入水口與所述一次風(fēng)暖風(fēng)器、二次風(fēng)暖風(fēng)器的出水口之間的管路上。
所述支凝結(jié)水管道、支給水管道、所述煙氣-凝結(jié)水換熱器與所述煙氣平衡換熱器之間的管路上、所述首級(jí)煙冷器與所述閉式循環(huán)水泵之間的管路上均設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥。流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置在管道或管路上，可避免尾部設(shè)備的低溫腐蝕，通過(guò)各換熱器的流量調(diào)節(jié)閥，調(diào)整水媒側(cè)的流量可以調(diào)節(jié)換熱后低溫?zé)煔獾臏囟?，?shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)整的靈活性與可靠性。
所述空氣預(yù)熱器旁路煙道的入口設(shè)有煙氣調(diào)節(jié)擋板。可調(diào)節(jié)進(jìn)入空氣預(yù)熱器旁路煙道內(nèi)的煙氣量。
所述空氣預(yù)熱器旁路煙道的入口還設(shè)有煙氣關(guān)斷擋板?？赏ㄟ^(guò)煙氣關(guān)斷擋板隔離空氣預(yù)熱器旁路煙道。
所述煙氣平衡換熱器、首級(jí)煙冷器與所述主煙道之間采用焊接或法蘭連接。所述煙氣-凝結(jié)水換熱器、煙氣-高壓給水換熱器與所述空氣預(yù)熱器旁路煙道之間采用焊接或法蘭連接。安裝方便快捷。
鍋爐側(cè)尾部熱能集合煙氣系統(tǒng)包括煙氣側(cè)、空氣側(cè)與熱媒側(cè)三部分，在煙氣側(cè)，鍋爐尾部煙道連接主煙道的空氣預(yù)熱器與空氣預(yù)熱器旁路煙道的煙氣-凝結(jié)水換熱器、煙氣-高壓給水換熱器，空氣預(yù)熱器與空氣預(yù)熱器旁路煙道的出口連接煙氣平衡換熱器，煙氣平衡換熱器連接首級(jí)煙冷器，首級(jí)煙冷器連接除塵器，除塵器連接引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)出口連接原煙道，原煙道連接脫硫吸收塔，脫硫吸收塔連接凈煙道，凈煙道連接煙囪；在空氣側(cè)，一次風(fēng)機(jī)連接一次風(fēng)暖風(fēng)器，一次風(fēng)暖風(fēng)器連接空氣預(yù)熱器的空氣側(cè)入口；同時(shí)送風(fēng)機(jī)連接二次風(fēng)暖風(fēng)器，二次風(fēng)暖風(fēng)器連接空氣預(yù)熱器的空氣側(cè)入口；在熱媒側(cè)，首級(jí)煙冷器的熱媒管道分別連接一次風(fēng)暖風(fēng)器與二次風(fēng)暖風(fēng)器；煙氣平衡換熱器的熱媒管連接支凝結(jié)水管道；旁路煙道的煙氣-凝結(jié)水換熱器的熱媒管引自煙氣平衡換熱器出口，接至除氧器入口；旁路煙道的煙氣-高壓給水換熱器的熱媒管引自給水泵出口，接至鍋爐省煤器入口。
空氣預(yù)熱器旁路煙道1-2的入口引自空氣預(yù)熱器1-1入口的主煙道，出口接至空氣預(yù)熱器1-1出口的主煙道，空氣預(yù)熱器旁路煙道1-2是在空氣預(yù)熱器1-1前后的主煙道上增設(shè)的煙氣流通支路，完成了高溫?zé)煔鉄崃康囊患?jí)回收再利用；旁煙道1-2上依次連接有煙氣-高壓給水換熱器1-3、煙氣-凝結(jié)水換熱器1-4；煙氣-高壓給水換熱器1-3與鍋爐給水系統(tǒng)的管路相連接，其入口引自給水泵2-4出口的支給水管道，其出口接至省煤器3-1的入口；煙氣-凝結(jié)水換熱器1-4與凝結(jié)水加熱系統(tǒng)的管路相連接，其入口管路引自煙氣平衡換熱器1-5的出口，其出口接至除氧器2-3的入口。
空氣預(yù)熱器旁路煙道1-2上的煙氣-高壓給水換熱器1-3、煙氣-凝結(jié)水換熱器1-4分別設(shè)有進(jìn)水口和出水口，帶有一定溫度的鍋爐給水通過(guò)管路進(jìn)入煙氣-高壓給水換熱器1-3加熱后回到相應(yīng)溫度鍋爐給水系統(tǒng)的管路，同時(shí)帶有一定溫度的凝結(jié)水通過(guò)管路進(jìn)入煙氣-凝結(jié)水換熱器1-4加熱后再回到相應(yīng)溫度凝結(jié)水系統(tǒng)的管路，這樣形成一個(gè)加熱系統(tǒng)，達(dá)到回收煙氣熱量加熱鍋爐給水和凝結(jié)水，排擠汽輪機(jī)的高加和中低加抽汽的目的。
首級(jí)煙冷器1-11的出水口通過(guò)管路分別與一次風(fēng)暖風(fēng)器1-6、二次風(fēng)暖風(fēng)器1-7進(jìn)水口連接；一次風(fēng)暖風(fēng)器1-6、二次風(fēng)暖風(fēng)器1-7的出水口通過(guò)管路與閉式循環(huán)水泵10的進(jìn)水口連接，閉式循環(huán)水泵10的出水口連接至首級(jí)煙冷器1-11的入口，如此構(gòu)成一個(gè)閉式循環(huán)。系統(tǒng)用水可選擇中低品位余熱水，水通過(guò)管道進(jìn)入首級(jí)煙冷器后吸收煙氣熱量，溫度升高，再通過(guò)管道進(jìn)入一次風(fēng)暖風(fēng)器1-6、二次風(fēng)暖風(fēng)器1-7放熱，放熱后的水由一次風(fēng)暖風(fēng)器1-6、二次風(fēng)暖風(fēng)器1-7的出水口管路匯入閉式循環(huán)水泵10的進(jìn)水口，閉式循環(huán)水泵10升壓后再進(jìn)入首級(jí)煙冷器1-11由加熱，如此循環(huán)往復(fù)構(gòu)成閉式循環(huán)水的吸熱與放熱過(guò)程。
在循環(huán)過(guò)程中水在首級(jí)煙冷器1-11內(nèi)吸收煙氣余熱，加熱后的水到一次風(fēng)暖風(fēng)器1-6、二次風(fēng)暖風(fēng)器1-7放熱并提高一、二次風(fēng)溫，一次風(fēng)暖風(fēng)器1-6、二次風(fēng)暖風(fēng)器1-7分別通過(guò)一次風(fēng)機(jī)1-8的風(fēng)道、送風(fēng)機(jī)1-9的風(fēng)道與空氣預(yù)熱器1-1相連接，加熱后的空氣進(jìn)入空氣預(yù)熱器1-1，有效防止空氣預(yù)熱器1-1低溫腐蝕。
煙氣-凝結(jié)水換熱器1-4可用于加熱凝結(jié)水，低溫凝結(jié)水通過(guò)管路進(jìn)入煙氣-凝結(jié)水換熱器1-4吸熱升溫后，通過(guò)出水口管路匯入除氧器，以此達(dá)到回收中低溫?zé)煔庥酂崤艛D低壓抽汽的目的。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。