CN102997747A - 烟气换热系统及火电机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟气换热系统及火电机组。其中，烟气换热系统设有烟气换热器，烟气换热器的入口经由变径管和上游烟道与空气预热器连通。烟气换热器出口通过喇叭口与除尘器入口直接衔接，且烟气换热器出口与除尘器入口之间不再设有另一变径管和烟道。烟气换热器与除尘器直接连接可以减少主厂房锅炉到烟囱的距离，优化了主厂房布置尺寸，可以相应减少烟道、输煤栈桥、电缆、征地、土建支架、以及其它管道的成本。

Description

烟气换热系统及火电机组

技术领域

本发明涉及火电发电设备，具体涉及火电厂中的烟气换热系统

背景技术

对锅炉烟气余热的利用，国内外已有不少的设计和实践，均采用烟气换热器的型式，通过换热器将烟气中的热量回收或置换给别的介质以加以利用。这种烟气换热器通常被称为“低温省煤器”、“低压省煤器”、“烟气冷却器”、“烟水换热器”等各种名称，其实质是相同或相似的，所不同的是烟气换热器布置的位置和换热介质不同。

烟气换热器布置在除尘器前烟道中可以降低引风机的电耗、提高静除尘器的效率。然而，由于现有的烟气换热系统中，烟气换热器入口和出口分别设有变径段，且烟气换热器出口变径段到除尘器之间还设有下游烟道，增加了系统阻力，占用了布置位置。而且，下游烟道和变径段的存在还使得烟气换热器和除尘器是二个相互独立的设备，无法一体化设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构更加简单，造价更低的烟气换热系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种烟气换热系统，所述烟气换热系统包括烟气换热器、上游烟道、变径管，以及喇叭口，其中，所述烟气换热器的入口经由所述变径管和所述上游烟道与空气预热器连通，其特征在于：所述烟气换热器出口通过喇叭口与除尘器入口直接衔接，且所述烟气换热器出口与所述除尘器入口之间不再设有另一变径管和烟道。

本发明的一优选实施例中，上游烟道一端与空气预热器连接，另一端与变径管的一端连接，而变径管的另一端与所述烟气换热器入口连接，烟气换热器出口通过喇叭口与除尘器直接连通。

本发明的另一优选实施例中，变径管和喇叭口形成为一体而成为喇叭段，所述喇叭段一端与上游烟道连接，而喇叭段的另一端与除尘器连接，且烟气换热器位于所述喇叭段中。

本发明还提供了一种火电机组，包括空气预热器和除尘器，以及上面所述的烟气换热系统，使得烟气从所述空气预热器出来后经过所述烟气换热系统，然后进入所述除尘器。

本发明的烟气换热系统中，烟气换热器出口的收口变径管取消，同时除尘器入口封头的长度缩短，烟气换热器出口与除尘器入口封头直接连接。由此，相当于减少了2只变径管，可以减少烟气侧阻力约60Pa。相应也减少了引风机电耗。

此外，烟气换热器与除尘器直接连接还可以减少主厂房锅炉到烟囱的距离，优化了主厂房布置尺寸，可以相应减少烟道、输煤栈桥、电缆、征地、土建支架、以及其它管道的成本。

另外，还可以实现烟气换热器与除尘器一体化设计。

附图说明

图1示出现有的烟气换热系统的一个实施例的结构示意图；

图2示出根据本发明的烟气换热系统的第一实施例的平面图；以及

图3示出根据本发明的烟气换热系统的第二实施例的平面图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

烟气换热器：通过烟气换热器可回收或置换烟气中的热量，降低烟气的温度，通常被称为“低温省煤器”、“低压省煤器”、“烟气冷却器”、“烟水换热器”等各种名称。

图1示出现有的烟气换热系统10的一个实施例的结构示意图。图中所示的烟气换热系统可用于100MW的发电设备中，共有三个烟气换热器。如图1所示，烟气换热系统包括烟气换热器1、上游烟道2、变径管3、另一变径管4、下游烟道5，以及喇叭口6。上游烟道2一端与空气预热器（未图示）连接，另一端与变径管3连接。下游烟道一端与变径管4连接，另一端与喇叭口6连接。

现有的发电机组中，一般来说，空气预热器（未图示）出来的烟气流速为15m/s左右，而为了达到较佳的工作效率，烟气换热器1的入口烟气的速度要求为7m/s左右。因此，在烟气换热器1与上游烟道2的衔接处设有变径管3，以将烟气速度降低到7m/s。

而为了降低烟气换热器1到除尘器（未图示）之间的烟气管道5（下游烟道5）积灰，下游烟道5中的烟气流速需要达到15m/s左右。因此，在烟气换热器1与下游烟道5之间设有另一变径管4，以将烟气流速从7m/s提高到15m/s。

另外，为了达到较佳的工作效率，除尘器入口的烟气流速要求在1m/s左右，因此通常在烟道5与除尘器之间设置喇叭口6，以将来自下游烟道5的烟气的流速从15m/s降至1m/s。

由图1以及上述说明可看出，为了满足烟气换热系统中各设备的工作要求，需要设置多个变径管3、4以及烟道5，增加了系统阻力，占用了布置位置，系统复杂，造价高。

图2示出根据本发明的烟气换热系统100的第一实施例的平面图。如图2所示，烟气换热系统100包括烟气换热器1、上游烟道2、变径管3，以及喇叭口7（或称为除尘器入口喇叭段或除尘器入口封头）。上游烟道2一端与空气预热器（未图示）连接，另一端与变径管3的一端连接，变径管3的另一端与烟气换热器1入口连接。烟气换热器1出口通过喇叭口7与除尘器（未图示）直接连通，省略了现有技术中的变径管4和下游烟道5，使得烟气换热系统结构相对简单。

由于烟气换热器1出来的烟气流速约为7m/s，因此，喇叭口7仅需将烟气流速从7m/s降低到1m/s即可。与现有技术中，将烟气流速从约15m/s降低到约1m/s的喇叭口6相比，喇叭口7长度缩短。

图3示出根据本发明的烟气换热系统100的第二实施例的平面图。本实施例与第一实施例不同之处在于，如图3所示，取消了烟气换热器1上游的变径管，同时将除尘器入口喇叭段8尺寸扩大，使得喇叭段8的一端与上游烟道2连接，而喇叭段8的另一端与除尘器连接。烟气换热器1嵌入除尘器入口喇叭段8的流速合适的位置。

上述实施例中，烟气换热器出口的收口变径管取消，同时除尘器入口封头（入口喇叭段7、8）的长度缩短，烟气换热器出口与除尘器入口封头直接连接。由此，相当于减少了2只变径管，可以减少烟气侧阻力约60Pa。相应也减少了引风机电耗。

此外，烟气换热器1与除尘器直接连接还可以减少主厂房锅炉到烟囱的距离，优化了主厂房布置尺寸，可以相应减少烟道、输煤栈桥、电缆、征地、土建支架、以及其它管道的成本。

尤其重要的是，基于上述实施例的原理，烟气换热器可以与除尘器一体化设计，对二者中更为主体的设备除尘器设备的设计人员来说，在保证取得烟气换热器有良好的安全性的同时，可以合理的优化除尘器的外形设计，合理的优化除尘器内部的结构设计，在确保余热利用和提高除尘效率的双重目的前提下，能够降低除尘器设备造价。

本发明的烟气换热系统中，将烟气换热器与除尘器入口的喇叭口合并设置，烟气换热器与除尘器一体化设计考虑，烟气换热器内部由多组密集的顺列布置鳍片管组成，对烟气流场可以起到很好的整流均布作用，与常规的烟气换热器设置在除尘器前的设计方案相比，具有降低烟气系统阻力、减少厂房布置尺寸、优化除尘器入口气流分布均匀系数、减少设备积灰、减少土建负荷的效果，并且可以降低引风机的电耗。同时可以优化除尘器设备外形及内部结构设计。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种烟气换热系统，所述烟气换热系统包括烟气换热器（1）、上游烟道（2）、变径管（3），以及喇叭口（7），其中，所述烟气换热器（1）的入口经由所述变径管（3）和所述上游烟道（2）与空气预热器连通，其特征在于：所述烟气换热器出口通过喇叭口（7）与除尘器入口直接衔接，且所述烟气换热器出口与所述除尘器入口之间不再设有另一变径管和烟道。

2.根据权利要求1所述的烟气换热系统，其特征在于：所述上游烟道一端与空气预热器连接，另一端与所述变径管（3）的一端连接，而所述变径管（3）的另一端与所述烟气换热器（1）入口连接，所述烟气换热器（1）出口通过所述喇叭口（7）与除尘器直接连通。

3.根据权利要求1所述的烟气换热系统，其特征在于：所述变径管（3）和所述喇叭口（7）形成为一体而成为喇叭段（8），所述喇叭段（8）一端与所述上游烟道（2）连接，而所述喇叭段（8）的另一端与除尘器连接，且所述烟气换热器（1）位于所述喇叭段（8）中。

4.一种火电机组，包括空气预热器和除尘器，其特征在于：还包含权利要求1-3中任一项所述的烟气换热系统，使得烟气从所述空气预热器出来后经过所述烟气换热系统，然后进入所述除尘器。

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