一種低位能煙氣加熱系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種低位能煙氣加熱系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括煙氣冷卻器和煙氣再熱器，所述煙氣冷卻器和煙氣再熱器之間的介質(zhì)水循環(huán)系統(tǒng)管道上設(shè)有利用余熱的節(jié)能系統(tǒng)，所述節(jié)能支路上設(shè)有吸收式熱泵和壓縮式熱泵；分別接入冷卻前和冷卻后的循環(huán)水；對(duì)高溫水和低溫水中的余熱均能有效回收利用，大大降低污染物處理系統(tǒng)運(yùn)行的能耗，并聯(lián)雙路設(shè)置可實(shí)現(xiàn)雙路同時(shí)工作或一用一備，減少故障旁路設(shè)置，便于維護(hù)和降低運(yùn)營(yíng)成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種低位能煙氣加熱系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及火電廠煙氣處理領(lǐng)域，具體為一種火電廠發(fā)電機(jī)組鍋爐尾部煙氣加熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前火力發(fā)電機(jī)組鍋爐煙氣都要通過(guò)脫硝、脫硫處理后才通排向大氣，在經(jīng)過(guò)脫硝處理后，為提高脫硫效率需要先經(jīng)過(guò)一級(jí)換熱器將煙氣降溫處理，之后經(jīng)過(guò)脫硫裝置，之后將煙氣升溫后排入煙囪。根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)水平，基于煙氣冷卻和再熱技術(shù)的處理工藝是實(shí)現(xiàn)燃煤電廠超低排放的主要方式。煙氣冷卻和再熱技術(shù)包括兩個(gè)氣-水換熱器，一個(gè)是煙氣冷卻器，通常位于空預(yù)器與靜電除塵器之間的煙道上，通過(guò)介質(zhì)水吸收煙氣熱量以降低煙氣溫度，目的是降低煙氣溫度以減少煙氣體積流量、降低風(fēng)機(jī)能耗、提高除塵器除塵效率；另一個(gè)是煙氣再熱器也稱(chēng)為煙氣加熱器，通常位于濕法脫硫裝置或除塵器與煙囪之間的煙道上，在這個(gè)換熱器中，用煙氣冷卻器排出的高溫介質(zhì)水加熱脫硫后或濕法除塵后的冷煙氣，通過(guò)提高煙氣溫度以提高煙氣抬升高度、減少煙囪腐蝕和“白煙”的產(chǎn)生，高溫介質(zhì)水放熱后溫度降低，再回到煙氣冷卻器吸收高溫?zé)煔庵械臒崃?，?shí)現(xiàn)熱媒體的內(nèi)循環(huán)和煙氣熱量的傳遞。進(jìn)入煙氣冷卻器的煙氣溫度在130 °C左右，被70 °C左右的介質(zhì)水在煙氣冷卻器中冷卻至90°C左右，介質(zhì)水溫度上升至100°C左右，90°C左右的煙氣進(jìn)入靜電除塵器、濕法脫硫裝置、除塵器后溫度進(jìn)一步降至50°C左右后進(jìn)入煙氣再熱器，在煙氣再熱器中，100°(:左右的介質(zhì)水放熱后溫度降至70°C左右并被增壓栗送回至煙氣冷卻器，而50°C左右的煙氣吸收介質(zhì)水釋放的熱量升溫至80°C左右后通過(guò)煙囪排放。
[0003]在火電機(jī)組滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，由于從空氣預(yù)熱器流出的排煙溫度較高在130°C，煙氣冷卻器吸收的熱量能夠滿(mǎn)足煙氣再熱換熱器所需的熱量。當(dāng)火電機(jī)組在滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)但在冬季等氣候環(huán)境下從空氣預(yù)熱器流出排煙溫度較低或火電機(jī)組在非滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行而導(dǎo)致從空氣預(yù)熱器流出排煙溫度較低和煙氣量減少時(shí)，由于煙氣冷卻器和煙氣再熱器的煙氣出口溫度需要維持與滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)相近的狀態(tài)，因此煙氣冷卻器獲得的熱量不能滿(mǎn)足煙氣再熱器的需要，此時(shí)通常需要補(bǔ)充一定量、一定參數(shù)的蒸汽加熱煙氣冷卻器流出的熱媒水，以確保煙氣再熱器出口的煙氣溫度達(dá)到80°C左右。由于采用抽取補(bǔ)充蒸汽進(jìn)行輔助加熱，系統(tǒng)能耗較大。以600MW火電機(jī)組為例，當(dāng)機(jī)組在75 %,50%和35 %負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，需補(bǔ)充的熱量分別為1800kW、9000kW和9800kW。因此如何降低基于煙氣冷卻和再熱技術(shù)的能耗是當(dāng)前火電廠面臨的主要技術(shù)難題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種利用火電廠余熱的節(jié)能處理系統(tǒng)，用于降低火電廠能耗。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種低位能煙氣加熱系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括煙氣冷卻器和煙氣再熱器，所述煙氣冷卻器和煙氣再熱器之間的介質(zhì)水循環(huán)系統(tǒng)管道上設(shè)有利用余熱的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)能支路上設(shè)有吸收式熱栗，吸收式熱栗包括:
[0006]吸收器;冷凝器，其進(jìn)口管與煙氣冷卻器的介質(zhì)水出口相通，其出口管與煙氣再熱器的進(jìn)口管相通;蒸發(fā)器，其進(jìn)口管接火電廠開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)或閉式循環(huán)水系統(tǒng)中冷卻前的管路相通，其出口管接入循環(huán)水冷卻塔;發(fā)生器，其進(jìn)口管與火電廠輔助蒸汽系統(tǒng)管路相通，其出口管與火電廠的疏水系統(tǒng)相通。
[0007]進(jìn)一步地，所述吸收式熱栗蒸發(fā)器的進(jìn)口管上還設(shè)有水栗。
[0008]進(jìn)一步地，所述吸收式熱栗冷凝器的進(jìn)口管上還設(shè)有進(jìn)口閥；所述冷凝器的出口管上設(shè)有出口閥。
[0009]進(jìn)一步地，所述吸收式熱栗蒸發(fā)器流通支管與循環(huán)水冷卻塔的進(jìn)水管之間是并聯(lián)設(shè)置。
[0010]進(jìn)一步地，所述節(jié)能支路上還設(shè)有壓縮式熱栗，壓縮式熱栗包括:驅(qū)動(dòng)裝置;壓縮機(jī)，由驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部工質(zhì)循環(huán);壓縮式熱栗冷凝器，其進(jìn)口管與煙氣冷卻器的介質(zhì)水出口相通;其出口管與煙氣再熱器的進(jìn)口管相通;壓縮式熱栗蒸發(fā)器，其進(jìn)口管接火電廠開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)或閉式循環(huán)水系統(tǒng)中冷卻后的管路相通，其出口管重新接回循環(huán)水系統(tǒng)。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述壓縮式熱栗蒸發(fā)器的進(jìn)口管上還設(shè)有水栗。
[0012]進(jìn)一步地，所述壓縮式熱栗冷凝器的進(jìn)口管上還設(shè)有進(jìn)口閥；出口管上設(shè)有出口閥。
[0013]進(jìn)一步地，所述壓縮式熱栗蒸發(fā)器流通支管與循環(huán)水冷卻塔的回水管之間是并聯(lián)設(shè)置。
[0014]進(jìn)一步地，所述壓縮式熱栗驅(qū)動(dòng)裝置采用蒸汽驅(qū)動(dòng)或電力驅(qū)動(dòng)。
[0015]進(jìn)一步地，煙氣冷卻器和煙氣再熱器之間水路上設(shè)有循環(huán)栗；煙氣冷卻器和煙氣再熱器的煙氣通路上設(shè)有除塵器、引風(fēng)機(jī)、脫硫塔。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的一種低位能煙氣加熱系統(tǒng)，在現(xiàn)有基于煙氣冷卻和再熱技術(shù)的煙氣污染物處理系統(tǒng)中增設(shè)節(jié)能支路，能夠大幅度節(jié)省補(bǔ)充蒸汽，采用并聯(lián)設(shè)置的吸收式熱栗和壓縮式熱栗，分別設(shè)置于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的冷卻前側(cè)和冷卻后偵U，對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)高溫水和低溫水中的余熱均能有效回收利用，大大降低污染物處理系統(tǒng)運(yùn)行的能耗，并聯(lián)雙路設(shè)置可實(shí)現(xiàn)雙路同時(shí)工作或一用一備，減少故障旁路設(shè)置，便于維護(hù)和降低運(yùn)營(yíng)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本系統(tǒng)的連接示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0018]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類(lèi)似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0020]在本實(shí)施例中，結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0021]請(qǐng)參見(jiàn)附圖，本發(fā)明提供的一種利用火電廠余熱的節(jié)能處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括煙氣冷卻器I和煙氣再熱器5，所述煙氣冷卻器I和煙氣再熱器5之間的介質(zhì)水循環(huán)系統(tǒng)管道上設(shè)有循環(huán)栗7，所述煙氣冷卻器I和煙氣再熱器5之間還設(shè)有利用余熱的節(jié)能系統(tǒng)。
[0022]所述節(jié)能系統(tǒng)包括吸收式熱栗8和壓縮式熱栗9，吸收式熱栗8進(jìn)一步包括:
[0023]吸收器，其進(jìn)口管與煙氣冷卻器I的介質(zhì)水出口相通，在介質(zhì)水系統(tǒng)中，所采用的介質(zhì)水通常火電廠的除鹽水;所述吸收器的進(jìn)口管上還設(shè)有吸收器進(jìn)口閥。
[0024]冷凝器，其出口管與煙氣再熱器5的進(jìn)口管相通;所述冷凝器的出口管上設(shè)有冷凝器出口閥。
[0025]蒸發(fā)器，其進(jìn)口管接火電廠開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)或閉式循環(huán)水系統(tǒng)中冷卻前的管路14相通，其出口管接入循環(huán)水冷卻塔10;所述蒸發(fā)器的進(jìn)口管上還設(shè)有水栗。蒸發(fā)器支管與循環(huán)水冷卻塔的主進(jìn)水管(圖中未示出)并聯(lián)設(shè)置。
[0026]發(fā)生器，其進(jìn)口管與火電廠輔助蒸汽系統(tǒng)管路12相通。其出口管13與火電廠的疏水系統(tǒng)相通。
[0027]壓縮式熱栗9進(jìn)一步包括:驅(qū)動(dòng)裝置，可采用蒸汽驅(qū)動(dòng)或電力驅(qū)動(dòng)；
[0028]壓縮機(jī)，由驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部工質(zhì)循環(huán)。
[0029]冷凝器，其進(jìn)口管與煙氣冷卻器I的介質(zhì)水出口相通，；所述冷凝器的進(jìn)口管上還設(shè)有進(jìn)口閥。其出口管與煙氣再熱器5的進(jìn)口管相通;所述冷凝器的出口管上設(shè)有出口閥。
[0030]蒸發(fā)器，其進(jìn)口管接火電廠開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)或閉式循環(huán)水系統(tǒng)中冷卻后的管路相通，其出口管15接回循環(huán)水系統(tǒng);所述蒸發(fā)器的進(jìn)口管上還設(shè)有水栗。蒸發(fā)器支管與循環(huán)水冷卻塔的主回水管(圖中未示出)并聯(lián)設(shè)置。
[0031]在本實(shí)施例中，所述介質(zhì)水循環(huán)系統(tǒng)還包括:循環(huán)栗7，循環(huán)栗7的作用是為介質(zhì)水增壓以克服介質(zhì)水的沿程阻力。
[0032]在本實(shí)施例中，所述處理系統(tǒng)還包括除塵器2、引風(fēng)機(jī)3、脫硫塔4、煙囪6。
[0033]實(shí)施前，需要檢測(cè)獲取鍋爐在不同負(fù)荷下煙氣的流量、排溫、流速和風(fēng)壓等參數(shù)，檢測(cè)獲取可用于廢熱回收的開(kāi)式循環(huán)冷卻水或閉式冷卻水的流量、壓力及其調(diào)節(jié)范圍和冷卻前水溫等參數(shù)，檢測(cè)獲取補(bǔ)充蒸汽流量的調(diào)節(jié)范圍，并根據(jù)具體的鍋爐煙氣參數(shù)、余熱參數(shù)確定熱栗的制熱能力，具體實(shí)施時(shí)，通過(guò)檢測(cè)煙氣冷卻器1、煙氣再熱器5的煙氣進(jìn)出口溫度、介質(zhì)水進(jìn)出口溫度等參數(shù)，并將煙氣溫度、流量和介質(zhì)水流量溫度等信號(hào)輸入到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0034]具體實(shí)施時(shí)，根據(jù)煙氣冷卻器和煙氣再熱器的煙氣進(jìn)出口流量、溫度和介質(zhì)水進(jìn)出口流量、溫度、蒸汽參數(shù)、開(kāi)式循環(huán)冷卻水或閉式冷卻水的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入吸收式熱栗發(fā)生器的蒸汽流量和進(jìn)入蒸發(fā)器的開(kāi)式循環(huán)冷卻水或閉式冷卻水流量，調(diào)節(jié)進(jìn)入壓縮式熱栗的開(kāi)式循環(huán)冷卻水或閉式冷卻水流量，以使熱栗的制熱量與煙氣再熱器所需的熱量相適應(yīng)，同時(shí)控制煙氣再熱器5的介質(zhì)水入口溫度在95°C左右，確保進(jìn)入煙囪10的煙氣溫度在80°C左右。
[0035]進(jìn)入發(fā)生器的蒸汽流量通過(guò)閥門(mén)調(diào)節(jié)，進(jìn)入吸收式熱栗和壓縮式熱栗的開(kāi)式循環(huán)冷卻水或閉式冷卻水流量通過(guò)兩者各自的進(jìn)水管水栗調(diào)節(jié)。
[0036]根據(jù)季節(jié)的變化，火電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)或閉式冷卻水系統(tǒng)中冷卻前的水溫在28-40°C左右，也就是引入第一類(lèi)吸收式熱栗蒸發(fā)器的水源溫度在28-40°C左右。在吸收式熱栗蒸發(fā)器中溫降控制在5-10°C，滿(mǎn)足開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和閉式循環(huán)水系統(tǒng)的要求。
[0037]驅(qū)動(dòng)用蒸汽參數(shù)為0.2MPa-0.8MPa飽和蒸汽，該蒸汽流入吸收式熱栗13的發(fā)生器用以驅(qū)動(dòng)熱栗循環(huán)，所需的蒸汽量根據(jù)煙氣再熱器所需的熱量、廢熱水的進(jìn)口溫度以及制熱負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0038]在上述工況下，吸收式熱栗的制熱系數(shù)(COP)可達(dá)到1.6-1.8，壓縮式熱栗的制熱系數(shù)(COP)可達(dá)到4-5;采用本技術(shù)方案后，可節(jié)約節(jié)約蒸汽量37.5%-44.4%。
[0039]當(dāng)吸收式和壓縮式熱栗兩個(gè)節(jié)能支路其一發(fā)生故障工作時(shí)，可通過(guò)管路閥門(mén)關(guān)閉故障支路，并相應(yīng)調(diào)整工作狀態(tài)的熱栗相應(yīng)控制參數(shù)。此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)可保證在設(shè)備故障發(fā)生時(shí)的冗余備用功能。
[0040]本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低位能煙氣加熱系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括煙氣冷卻器和煙氣再熱器，所述煙氣冷卻器和煙氣再熱器之間的介質(zhì)水循環(huán)系統(tǒng)管道上設(shè)有利用余熱的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)能支路上設(shè)有吸收式熱栗，吸收式熱栗包括:吸收器;冷凝器，其進(jìn)口管與煙氣冷卻器的介質(zhì)水出口相通，其出口管與煙氣再熱器的進(jìn)口管相通;蒸發(fā)器，其進(jìn)口管接火電廠開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)或閉式循環(huán)水系統(tǒng)中冷卻前的管路相通，其出口管接入循環(huán)水冷卻塔;發(fā)生器，其進(jìn)口管與火電廠輔助蒸汽系統(tǒng)管路相通，其出口管與火電廠的疏水系統(tǒng)相通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低位能煙氣加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收式熱栗蒸發(fā)器的進(jìn)口管上還設(shè)有水栗。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低位能煙氣加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收式熱栗冷凝器的進(jìn)口管上還設(shè)有進(jìn)口閥；所述冷凝器的出口管上設(shè)有出口閥。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低位能煙氣加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收式熱栗蒸發(fā)器流通支管與循環(huán)水冷卻塔的進(jìn)水管之間是并聯(lián)設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低位能煙氣加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)能支路上還設(shè)有壓縮式熱栗，壓縮式熱栗包括:驅(qū)動(dòng)裝置;壓縮機(jī)，由驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部工質(zhì)循環(huán)；壓縮式熱栗冷凝器，其進(jìn)口管與煙氣冷卻器的介質(zhì)水出口相通;其出口管與煙氣再熱器的進(jìn)口管相通;壓縮式熱栗蒸發(fā)器，其進(jìn)口管接火電廠開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)或閉式循環(huán)水系統(tǒng)中冷卻后的管路相通，其出口管重新接回循環(huán)水系統(tǒng)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低位能煙氣加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮式熱栗蒸發(fā)器的進(jìn)口管上還設(shè)有水栗。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低位能煙氣加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮式熱栗冷凝器的進(jìn)口管上還設(shè)有進(jìn)口閥；出口管上設(shè)有出口閥。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低位能煙氣加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮式熱栗蒸發(fā)器流通支管與循環(huán)水冷卻塔的回水管之間是并聯(lián)設(shè)置。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低位能煙氣加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮式熱栗驅(qū)動(dòng)裝置采用蒸汽驅(qū)動(dòng)或電力驅(qū)動(dòng)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低位能煙氣加熱系統(tǒng)，其特征在于，煙氣冷卻器和煙氣再熱器之間水路上設(shè)有循環(huán)栗;煙氣冷卻器和煙氣再熱器的煙氣通路上設(shè)有除塵器、引風(fēng)機(jī)、脫硫塔。
【文檔編號(hào)】F25B39/02GK106090974SQ201610583448
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月15日 公開(kāi)號(hào)201610583448.X, CN 106090974 A, CN 106090974A, CN 201610583448, CN-A-106090974, CN106090974 A, CN106090974A, CN201610583448, CN201610583448.X
【發(fā)明人】王巖, 李本鋒, 盧海申, 馬建忠, 郭清溫, 郭永紅, 楊磊磊
【申請(qǐng)人】大唐(北京)能源管理有限公司