CN102374514B - 烟气余热双压发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用烟气余热发电的烟气余热双压发电系统,可提高烟气的热利用率。该烟气余热双压发电系统,包括余热锅炉、汽轮机与除氧器形成的发电系统,余热锅炉上设置有烟气入口与烟气出口,在余热锅炉内从烟气入口至烟气出口之间顺序布置有高压换热装置与低压换热装置,所述高压换热装置的高压出口与汽轮机连通,高压换热装置的高压入口与除氧器的供水口连通,低压换热装置的低压出口与除氧器的蒸汽入口连通,低压换热装置的低压入口与除氧器的供水口连通,在发电系统中设置有蒸汽引出管路,所述蒸汽引出管路设置在低压换热装置的低压出口与除氧器的蒸汽入口之间的管路上。可提高汽轮机强度,还能有效地利用了烟气的热量。

Description

烟气余热双压发电系统
技术领域
本发明涉及一种发电系统,具体涉及一种利用烟气余热发电的烟气余热双压发电系统。
背景技术
目前,利用烟气余热进行发电的系统主要包括有余热锅炉、汽轮机与除氧器,余热锅炉上设置有烟气入口与烟气出口,在余热锅炉内布置有高压换热装置与低压换热装置。其工作原理为:经过除氧器除氧后的冷水送往高压换热装置与低压换热装置;高温的烟气从烟气入口进入余热锅炉后与高压换热装置以及低压换热装置进行换热,高压换热装置换热后产生的高压蒸汽用于送至汽轮机发电,发电完成后的蒸汽通过凝汽器冷凝为冷水后再次送至除氧器对高压换热装置以及低压换热装置供水,低压换热装置换热后产生的低压蒸汽或热水用于回到除氧器进行除氧操作。其主要具有以下缺点:
1、在现有的发电系统中,其中有一部分蒸汽抽出用于工业上其它需要供热的地方使用,但在抽出时该蒸汽引出管路设置在高压换热装置的出口与汽轮机之间,该部分蒸汽为高品位的过热蒸汽,虽然用量可以减少,但是高品位的过热蒸汽用去供热,降低了整个系统的热利用效率,同时,导致汽轮机的抽气量增大,亦即增大了汽轮机的负荷,需要将汽轮机的缸体设备设置足够大,也就导致了汽轮机缸体设备强度的降低。
2、低压换热装置换热后产生的低压蒸汽或热水用于回到除氧器进行除氧操作时,由于蒸汽或热水需要在低压换热装置与除氧器之间进行循环,蒸汽或热水不会排出,当蒸汽或热水温度到达一定程度后,其不会再与余热锅炉内的烟气进行换热,导致对烟气的热利用率较低;另外,利用热水进行除氧的低压换热装置中,由于水的载热能力,与蒸汽相比差很多,故需要往该低压换热装置中泵入大量的水进行换热后作为除氧器的热源载体,导致需要在除氧器供水口后方设置大功率的水泵,厂用电消耗大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效提高烟气利用率的烟气余热双压发电系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:烟气余热双压发电系统,包括余热锅炉、汽轮机与除氧器形成的发电系统,余热锅炉上设置有烟气入口与烟气出口,在余热锅炉内从烟气入口至烟气出口之间顺序布置有高压换热装置与低压换热装置,所述高压换热装置的高压出口与汽轮机连通,高压换热装置的高压入口与除氧器的供水口连通,低压换热装置的低压出口与除氧器的蒸汽入口连通,低压换热装置的低压入口与除氧器的供水口连通,在发电系统中设置有蒸汽引出管路,所述蒸汽引出管路设置在低压换热装置的低压出口与除氧器的蒸汽入口之间的管路上。
进一步的是,所述低压换热装置包括低压过热器与低压蒸发器,低压蒸发器的出口连接低压过热器的入口,所述低压入口为低压蒸发器的入口,低压出口为低压过热器的出口;除氧器的供水口至高压换热装置的高压入口之间串联连接有位于余热锅炉内的一级省煤器与二级省煤器,所述低压过热器活动设置在余热锅炉内。
进一步的是,所述余热锅炉具有两台,汽轮机与除氧器分别设置为一台。
进一步的是,所述除氧器采用压力式除氧器。
进一步的是,在汽轮机与除氧器之间设置有凝汽器。
本发明的有益效果是:由于将蒸汽引出管路设置在低压换热装置的低压出口与除氧器的蒸汽入口之间的管路上,而非设置在高压换热装置的高压出口与汽轮机之间的管路上,可以减少汽轮机的抽汽量,缩小汽轮机抽汽口的尺寸,减小抽汽口对汽轮机缸体强度的影响,对汽轮机缸体设备有利,并可降低部分汽轮机设备的造价;同时,将蒸汽引出管路设置在低压换热装置的低压出口与除氧器的蒸汽入口之间的管路上,在除氧器利用蒸汽进行除氧时,多余的蒸汽可用于工业上其它需要供热的地方使用,使得蒸汽在低压换热装置与除氧器之间循环时,必然有热量从蒸汽引出管路带走,从而必然会在低压换热装置中使水与高温的烟气进行换热,也就有效地利用了烟气的热量,提高了热量利用率,尤其适合在余热发电系统中推广应用。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
图中标记为:余热锅炉1、汽轮机2、除氧器3、烟气入口4、烟气出口5、高压入口6、供水口7、高压出口8、低压出口9、蒸汽入口10、低压入口11、蒸汽引出管路12、低压过热器13、低压蒸发器14、一级省煤器15、二级省煤器16、凝汽器17。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示,本发明的烟气余热双压发电系统,包括余热锅炉1、汽轮机2与除氧器3形成的发电系统,余热锅炉1上设置有烟气入口4与烟气出口5,在余热锅炉1内从烟气入口4至烟气出口5之间顺序布置有高压换热装置与低压换热装置,所述高压换热装置的高压出口8与汽轮机2连通,高压换热装置的高压入口6与除氧器3的供水口7连通,低压换热装置的低压出口9与除氧器3的蒸汽入口10连通,低压换热装置的低压入口11与除氧器3的供水口7连通,在发电系统中设置有蒸汽引出管路12,所述蒸汽引出管路12设置在低压换热装置的低压出口9与除氧器3的蒸汽入口10之间的管路上。由于将蒸汽引出管路12设置在低压换热装置的低压出口9与除氧器3的蒸汽入口10之间的管路上,而非设置在高压换热装置的高压出口8与汽轮机2之间的管路上,可以减少汽轮机2的抽汽量,缩小汽轮机2抽汽口的尺寸,减小抽汽口对汽轮机2缸体强度的影响,对汽轮机缸体设备有利,并可降低部分汽轮机设备的造价;同时,将蒸汽引出管路12设置在低压换热装置的低压出口9与除氧器3的蒸汽入口10之间的管路上,在除氧器3利用蒸汽进行除氧时,多余的蒸汽可用于工业上其它需要供热的地方使用,使得蒸汽在低压换热装置与除氧器3之间循环时,必然有热量从蒸汽引出管路12带走,从而必然会在低压换热装置中使水与高温的烟气进行换热,也就有效地利用了烟气的热量,提高了热量利用率。
在上述实施方式中,低压换热装置可固定在余热锅炉1内的某一位置,但作为优选的方式,所述低压换热装置包括低压过热器13与低压蒸发器14,低压蒸发器14的出口连接低压过热器13的入口,所述低压入口11为低压蒸发器14的入口,低压出口9为低压过热器13的出口;除氧器3的供水口7至高压换热装置的高压入口6之间串联连接有位于余热锅炉1内的一级省煤器15与二级省煤器16,所述低压过热器13活动设置在余热锅炉1内。工作时,除氧后的水进入低压蒸发器14产生低压饱和蒸汽,低压饱和蒸汽进入低压过热器13,过热后蒸汽送进除氧器3用于除氧,多余的蒸汽从蒸汽引出管路12引出用于供工厂其它地方使用。若工厂其它地方使用的蒸汽品质要求较高,可将低压过热器13设置在二级省煤器16前方,若要求品质不高,可将低压过热器13设置在一级省煤器15与二级省煤器16之间或设置在一级省煤器15后方,这里所指的前方与后方由高温烟气的流动方向决定,烟气先到的位置为前方,后到的位置为后方。
为了节约系统投资,所述余热锅炉1具有两台,汽轮机2与除氧器3分别设置为一台。即采用两台余热锅炉1共用一个除氧器3,同时,两台余热锅炉1同时对一个汽轮机2进行供气发电。
为了控制除氧压力而控制余热锅炉1末端受热面温度,所述除氧器3采用压力式除氧器。该压力式除氧器可根据烟气中SO2的含量多少,核算出对应的烟气露点温度,反算出控制压力并调节控制除氧器3在该压力下运行,从而能避免余热锅炉1末端受热面的低温腐蚀。
在以上的实施方式中,可利用工厂内的自来水对除氧器3进行供水,但为了节约能源,在汽轮机2与除氧器3之间设置有凝汽器17。这样,蒸汽通至汽轮机2发电后,可通过凝汽器17进行冷凝而再次送到除氧器3,并通过除氧器3再次送至余热锅炉1换热形成蒸汽,从而节约了水资源。

Claims (3)

1.烟气余热双压发电系统,包括余热锅炉(1)、汽轮机(2)与除氧器(3)形成的发电系统,余热锅炉(1)上设置有烟气入口(4)与烟气出口(5),在余热锅炉(1)内从烟气入口(4)至烟气出口(5)之间顺序布置有高压换热装置与低压换热装置,所述高压换热装置的高压出口(8)与汽轮机(2)连通,高压换热装置的高压入口(6)与除氧器(3)的供水口(7)连通,低压换热装置的低压出口(9)与除氧器(3)的蒸汽入口(10)连通,低压换热装置的低压入口(11)与除氧器(3)的供水口(7)连通,在发电系统中设置有蒸汽引出管路(12),其特征是:所述蒸汽引出管路(12)设置在低压换热装置的低压出口(9)与除氧器(3)的蒸汽入口(10)之间的管路上,所述余热锅炉(1)具有两台,汽轮机(2)与除氧器(3)分别设置为一台,所述除氧器(3)采用压力式除氧器。
2.如权利要求1所述的烟气余热双压发电系统,其特征是:所述低压换热装置包括低压过热器(13)与低压蒸发器(14),低压蒸发器(14)的出口连接低压过热器(13)的入口,所述低压入口(11)为低压蒸发器(14)的入口,低压出口(9)为低压过热器(13)的出口;除氧器(3)的供水口(7)至高压换热装置的高压入口(6)之间串联连接有位于余热锅炉(1)内的一级省煤器(15)与二级省煤器(16),所述低压过热器(13)活动设置在余热锅炉(1)内。
3.如权利要求1所述的烟气余热双压发电系统,其特征是:在汽轮机(2)与除氧器(3)之间设置有凝汽器(17)。
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