CN104165351A - 一种可取消ggh的减排节能系统 - Google Patents

一种可取消ggh的减排节能系统 Download PDF

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张燕
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Abstract

本发明公开了一种可取消GGH的减排节能系统,包括依次串接于锅炉尾部烟道的空气预热器、高温换热器、低温换热器一段、干式静电除尘器、引风机、增压风机、低温换热器二段、脱硫塔、湿式电除尘器、低温换热器三段和烟囱;以及包括依次串接于冷二次风道的空气换热器和二次风机,所述二次风机输出端经所述空气换热器连接所述空气预热器的空气侧输入端;本系统还包括低压加热器、第一水泵、第二水泵及第三水泵;采用本发明的结构后,可以提高干式静电除尘器除尘效率,并采用新装置替换GGH的使用功能,同时,实现最大限度回收排烟余热的目的。

Description

—种可取消GGH的减排节能系统
技术领域
[0001] 本发明涉及锅炉电厂的技术领域,尤其涉及一种可取消GGH的减排节能系统。
背景技术
[0002] 随着全球经济的迅速发展,人们在享受其成果时也面临着严峻的环境问题,由燃煤电厂及工业锅炉产生的污染物是大气环境污染的主要来源。减少空气中粉尘含量成为国家重点关注内容。环保部2013年14号公告要求的47个重点城市主城区的火电厂,除尘设施及脱硫系统改造后在烟囱入口的烟尘排放需满足特别排放限值20mg/m3。
[0003] 我国现役火电机组中,锅炉的排烟温度约在130°C〜160°C,基本都超过原设计的经济排烟温度110°C。受火电厂煤质条件的影响,当燃用煤种较差或锅炉排烟温度较高时,烟尘比电阻较高,导致干式静电除尘器的除尘效率降低,粉尘排放水平往往达不到国家标准的要求,而且当不设置GGH时,由于吸收塔后烟气温度较低,并且携带石膏颗粒,烟囱易出现“石膏雨”以及冒“白烟”问题,而设置GGH后,“石膏雨”问题可得到控制,但GGH投资及运行费用较高,从目前运行情况看,GGH还存在着阻力高,腐蚀与堵塞严重、设备投资高等缺点。
[0004] 同时,由于能源需求量增加,煤炭紧缺给电力行业带来一系列问题。采取有效措施提高能源利用率,降低发电成本已成为发电企业的共识。
[0005] 因此,设计一个既能充分利用排烟余热;又能降低粉尘排放量,同时可将GGH替换的新系统至关重要。
发明内容
[0006] 本发明所要解决的主要技术问题是提供一种可取消GGH的减排节能系统,旨在克服现有技术认为排烟温度需设置在烟气酸露点以上的技术偏见,将干式静电除尘器入口烟温降至烟气酸露点附近,使干式静电除尘器粉尘比电阻下降,以提高干式静电除尘器除尘效率;并采用新装置替换GGH的使用功能,同时,实现最大限度回收排烟余热的目的。
[0007] 为解决上述技术问题,本发明提供了一种可取消GGH的减排节能系统,包括依次串接于锅炉尾部烟道的空气预热器、高温换热器、低温换热器一段、干式静电除尘器、引风机、增压风机、低温换热器二段、脱硫塔、湿式电除尘器、低温换热器三段和烟® ;以及包括依次串接于冷二次风道的空气换热器和二次风机,所述二次风机输出端经所述空气换热器连接所述空气预热器的空气侧输入端;本系统还包括低压加热器、第一水泵、第二水泵及第三水泵;
[0008] 所述低压加热器串接于汽轮机的主凝结水管路中,所述低压加热器的输入端经所述第一水泵连接所述高温换热器的换热介质输入端,所述高温换热器的换热介质输出端连接所述低压加热器的输出端;
[0009] 所述低温换热器一段的换热介质输出端经所述第二水泵连接所述低温换热器三段的换热介质输入端,所述低温换热器三段的换热介质输出端连接所述低温换热器一段的换热介质输入端;
[0010] 所述空气换热器的换热介质输出端经所述第三水泵连接所述低温换热器二段的换热介质输入端,所述低温换热器二段的换热介质输出端连接所述空气换热器的换热介质输入端。
[0011] 进一步,所述低温换热器一段的出口温度为90_95°C。
[0012] 进一步,所述低温换热器二段的出口温度为80_85°C。
[0013] 进一步,所述低温换热器三段的出口温度为70_75°C。
[0014] 进一步,本系统还包括两个膨胀水箱,两个所述膨胀水箱的输出端分别连接所述第二水泵和所述第三水泵的输入端。
[0015] 进一步,所述低压加热器包括依次串接的第一加热器、第二加热器、第三加热器和第四加热器。
[0016] 进一步,本系统还包括再循环调节阀、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门,所述再循环调节阀串接于所述高温换热器的换热介质输出端与第一水泵的输入端之间,所述第一阀门连接于所述第一加热器输出端与高温换热器的换热介质输出端之间,所述第二阀门连接于所述第一加热器输入端与高温换热器的换热介质输出端之间,所述第三阀门连接于所述第二加热器输入端与第一水泵输入端之间,所述第四阀门连接于所述第四加热器输入端与第一水泵输入端之间。
[0017] 进一步,所述低温换热器二段为膜式换热器,包括换热翅片和流体管;所述流体管设于所述换热翅片的两侧,所述换热翅片包括底板、顶板和两根圆管;所述两根圆管平行布置并沿轴向开有长槽,所述底板和顶板相对布置并于两侧分别连接所述两根圆管长槽的底边和顶边;所述换热翅片的两根圆管的直径大于所述流体管的直径;所述底板和顶板平行布置或呈八字型布置。
[0018] 本发明采用了上述技术方案后,通过将锅炉排烟温度降到烟气酸露点以下,即通过降低干式静电除尘器入口烟温至烟气酸露点以下,降低了干式静电除尘器粉尘比电阻,有效提高了干式静电除尘器的除尘效率,使得烟囱出口粉尘排放浓度降低到15〜ISmg/Nm3,达到了国家排放标准;同时,在不影响使用功能的前提下,可将GGH这一高耗能、高故障率的部件取消,在约80°C较低的排烟温度下,实现了最大限度回收排烟余热的目的。
附图说明
[0019] 图1为本发明的结构示意图;
[0020] 图2为本发明低温换热器二段的结构示意图;
[0021] 图3为本发明低温换热器二段换热翅片为平行结构的示意图;
[0022] 图4为本发明低温换热器二段的换热翅片为八字形结构的示意图。
具体实施方式
[0023] 如图1所示,本发明公开了一种可取消GGH的减排节能系统,包括依次串接于锅炉尾部烟道的空气预热器1、高温换热器2、低温换热器一段3、干式静电除尘器13、引风机
14、增压风机15、低温换热器二段4、脱硫塔16、湿式电除尘器17、低温换热器三段32和烟囱18 ;以及包括依次串接于锅炉冷二次风道的空气换热器42和二次风机19,所述二次风机19输出端经所述空气换热器42连接所述空气预热器I的空气侧输入端;本系统还包括低压加热器5、第一水泵7、第二水泵8及第三水泵9 ;
[0024] 所述低压加热器5串接于汽轮机的主凝结水管路中,所述低压加热器的输入端经所述第一水泵7连接所述高温换热器2的换热介质输入端,所述高温换热器2的换热介质输出端连接所述低压加热器5的输出端;
[0025] 所述低温换热器一段3的换热介质输出端经所述第二水泵8连接所述低温换热器三段6的换热介质输入端,所述低温换热器三段6的换热介质输出端连接所述低温换热器一段3的换热介质输入端;
[0026] 所述空气换热器42的换热介质输出端经所述第三水泵9连接所述低温换热器二段4的换热介质输入端,所述低温换热器二段4的换热介质输出端连接所述空气换热器42的换热介质输入端。
[0027] 进一步,所述低温换热器一段3的出口温度为90_95°C ;优选地,所述低温换热器一段3出口温度为90°C。
[0028] 进一步,所述低温换热器二段4的出口温度为80_85°C ;优选地,所述低温换热器二段4出口温度为80°C。
[0029] 进一步,所述低温换热器三段32的出口温度为70_75°C ;优选地,所述低温换热器三段32可将湿式电除尘器出口约50-60°C的烟气提升至约75°C。
[0030] 进一步,本系统还包括两个膨胀水箱(31、41),两个所述膨胀水箱的输出端分别连接所述第二水泵8和所述第三水泵9的输入端。
[0031] 进一步,所述低压加热器5包括依次串接的第一加热器51、第二加热器52、第三加热器53和第四加热器54。
[0032] 进一步,本系统还包括再循环调节阀21、第一阀门61、第二阀门62、第三阀门63和第四阀门64,所述再循环调节阀21串接于所述高温换热器2的换热介质输出端与第一水泵7的输入端之间,所述第一阀门61连接于所述第一加热器51输出端与高温换热器2的换热介质输出端之间,所述第二阀门62连接于所述第一加热器51输入端与高温换热器2的换热介质输出端之间,所述第三阀门63连接于所述第二加热器52输入端与第一水泵7输入端之间,所述第四阀门64连接于所述第四加热器54输入端与第一水泵7输入端之间。
[0033] 本方法经实际应用,由于在空气预热器前端串接了热源,使得进入空气预热器的空气温度由室温提高至50°C,经空气预热器加热后进入锅炉的空气温度为315°C,锅炉排烟经空气预热器进行热交换后,排出空气预热器的烟气温度可由原来的131°C提升到148°C,有17°C的温差变化,锅炉烟气余热的品质有很大的提升,利用价值也就大大提高,因此可用于加热锅炉回热系统的锅炉给水,进一步减少了汽轮机的蒸汽抽汽,有效提高汽轮机的发电效率;低温换热器一段吸收的低温烟气的热量可用来加热经湿式电除尘器后的烟气,使得进入烟囱的烟气温度从原来的50°C升到75°C,提高排烟温度,排烟温度的提高,提升了烟囱的排烟高度,在减小烟气对烟囱腐蚀的同时,减少了排烟对环境的污染。
[0034] 进一步,如图2至图4所示,所述低温换热器二段4为膜式换热器,包括换热翅片41及流体管42,所述换热翅片和流体管表面涂覆无机非金属材料,并经高温处理,温度:800-1000oC ;或再涂覆有耐酸高分子涂层。所述流体管42设于所述换热翅片41的两侧。所述换热翅片41包括底板411、顶板412和两根圆管413 ;所述两根圆管413平行布置并沿轴向开有长槽,所述底板411和顶板412相对布置并两侧分别连接所述两根圆管413长槽的底边和顶边,所述换热翅片的两根圆管413的直径大于所述流体管42的直径,所述底板411和顶板412平行布置或呈八字型布置。本发明换热翅片的上述设计与布置,不仅有更大的散热面积,结构稳定,而且平滑的流线,有利于降低烟尘的冲刷,延长寿命。
[0035] 本低温换热器4中的换热翅片41的底板411、顶板412和两根圆管413构成截面为哑铃形的异形管,相比于传统膜式换热板的光管加扁钢结构,增加了换热面积,增强了烟气在流体管42与换热翅片间41的绕流,达到强化换热的目的;同时所述换热翅片41的哑铃形截面具有较好的柔性,在换热翅片41进行高温热处理过程中,可有效减少高温变形,提高换热翅片41的质量;所述换热翅片41通过模具可实现批量生产,降低制作成本;所述温换热器4的膜式换热板米用若干上述的换热翅片41构成,若干流体管42设于若干换热翅片41之间并依此连通,从而提高整个低温换热器4的传热效率。所述换热翅片41两侧的圆管413的直径大于流体管42的直径,避免了高含尘烟气对流体管42的直接冲刷,能有效防止积灰。同时,所述流体管42和换热翅片41的表面涂覆有无机非金属涂层及耐酸高分子涂层,使得低温换热器4的耐酸性大大增强,可以很好地克服低温腐蚀,使得烟气温度降至酸露点以下成为可能。采用哑铃型结构换热翅片是因为在后期非金属材料涂覆,在高温处理过程中,不易变形(相对现有的扁钢换热翅片)且可以增加换热面积。
[0036] 本系统加装湿式静电除尘器,湿式静电除尘器能有效的减少烟气中污染物排放,尤其对石膏液滴、酸雾、有毒重金属以及PM10,尤其是PM2.5的微细粉尘有良好的脱除效果,对目前已经投运的电厂普遍存在的脱硫吸收塔除雾器效果不佳,石膏雨污染等具有明显的改善效果。
[0037] 本发明采用了上述技术方案后,通过将锅炉排烟温度降到烟气酸露点以下,即通过降低干式静电除尘器入口烟温至烟气酸露点以下,降低了干式静电除尘器粉尘比电阻,有效提高了干式静电除尘器的除尘效率,使得烟囱出口粉尘排放浓度降低到15〜ISmg/Nm3,达到了国家排放标准;同时,在不影响使用功能的前提下,可将GGH这一高耗能、高故障率的部件取消,在约80°C较低的排烟温度下,实现了最大限度回收排烟余热的目的。
[0038] 本领域的普通技术人员能从本发明公开内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种可取消GGH的减排节能系统,其特征在于:包括依次串接于锅炉尾部烟道的空气预热器、高温换热器、低温换热器一段、干式静电除尘器、引风机、增压风机、低温换热器二段、脱硫塔、湿式电除尘器、低温换热器三段和烟® ;以及包括依次串接于冷二次风道的空气换热器和二次风机,所述二次风机输出端经所述空气换热器连接所述空气预热器的空气侧输入端;本系统还包括低压加热器、第一水泵、第二水泵及第三水泵; 所述低压加热器串接于汽轮机的主凝结水管路中,所述低压加热器的输入端经所述第一水泵连接所述高温换热器的换热介质输入端,所述高温换热器的换热介质输出端连接所述低压加热器的输出端; 所述低温换热器一段的换热介质输出端经所述第二水泵连接所述低温换热器三段的换热介质输入端,所述低温换热器三段的换热介质输出端连接所述低温换热器一段的换热介质输入端; 所述空气换热器的换热介质输出端经所述第三水泵连接所述低温换热器二段的换热介质输入端,所述低温换热器二段的换热介质输出端连接所述空气换热器的换热介质输入端。
2.如权利要求1所述的一种可取消GGH的减排节能系统,其特征在于:所述低温换热器一段的出口温度为90-95°C。
3.如权利要求1所述的一种可取消GGH的减排节能系统,其特征在于:所述低温换热器二段的出口温度为80-85°C。
4.如权利要求1所述的一种可取消GGH的减排节能系统,其特征在于:所述低温换热器三段的出口温度为70-75°C。
5.如权利要求1所述的一种可取消GGH的减排节能系统,其特征在于:本系统还包括两个膨胀水箱,两个所述膨胀水箱的输出端分别连接所述第二水泵和所述第三水泵的输入端。
6.如权利要求1所述的一种可取消GGH的减排节能系统,其特征在于:所述低压加热器包括依次串接的第一加热器、第二加热器、第三加热器和第四加热器。
7.如权利要求6所述的一种可取消GGH的减排节能系统,其特征在于:本系统还包括再循环调节阀、第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门,所述再循环调节阀串接于所述高温换热器的换热介质输出端与第一水泵的输入端之间,所述第一阀门连接于所述第一加热器输出端与高温换热器的换热介质输出端之间,所述第二阀门连接于所述第一加热器输入端与高温换热器的换热介质输出端之间,所述第三阀门连接于所述第二加热器输入端与第一水泵输入端之间,所述第四阀门连接于所述第四加热器输入端与第一水泵输入端之间。
8.如权利要求1所述的一种可取消GGH的减排节能系统,其特征在于:所述低温换热器二段为膜式换热器,包括换热翅片和流体管;所述流体管设于所述换热翅片的两侧,所述换热翅片包括底板、顶板和两根圆管;所述两根圆管平行布置并沿轴向开有长槽,所述底板和顶板相对布置并于两侧分别连接所述两根圆管长槽的底边和顶边;所述换热翅片的两根圆管的直径大于所述流体管的直径;所述底板和顶板平行布置或呈八字型布置。
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