CN104266171A - 火电厂烟气余热利用系统 - Google Patents

火电厂烟气余热利用系统 Download PDF

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CN104266171A
CN104266171A CN201410433511.2A CN201410433511A CN104266171A CN 104266171 A CN104266171 A CN 104266171A CN 201410433511 A CN201410433511 A CN 201410433511A CN 104266171 A CN104266171 A CN 104266171A
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heat exchanger
air
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赵虎军
丁兆勇
姜媛媛
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国电龙源节能技术有限公司
国电龙源电力技术工程有限责任公司
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Abstract

本发明公开了一种火电厂烟气余热利用系统,其包括空气预热器、第一级换热器、电除尘器、第二级换热器、脱硫塔和烟囱;第一级换热器的烟气侧出入口分别通过管道连通于电除尘器的烟气侧入口和空气预热器的烟气侧出口,电除尘器的烟气侧出口通过管道连通于第二级换热器的烟气侧入口,脱硫塔的烟气侧出入口分别通过管道连通于烟囱和第二级换热器的烟气侧出口;第一级换热器的冷源出入口分别通过管道连通于冷源装置;第二级换热器的空气侧入口与大气相通,第二级换热器的空气侧出口通过管道连通于空气预热器的空气侧入口,空气预热器的空气侧出口通过管道连通于火电厂锅炉的炉膛。本发明能回收烟气余热,节约脱硫用水,降低引风机和电除尘器的电耗。

Description

火电厂烟气余热利用系统
技术领域
[0001] 本发明属于火电厂领域,特别涉及一种火电厂烟气余热利用系统。
背景技术
[0002] 火电厂利用燃料例如煤燃烧产生的热能将水加热成水蒸汽,水蒸汽的压力驱动汽轮机做功从而产生电能。
[0003] 然而在火力发电过程中,燃料燃烧释放的烟气中含有粉尘、二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、汞及其化合物等有害物质,将烟气直接排放不仅污染大气,给人们身体健康带来危害,还可能造成酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞、温室效应等现象,进一步威胁人类生存的环境。因此近年来,我国坚持低碳、清洁、高效的原则,对火电厂大气污染物排放方面采取严格管控的方式,对新建燃煤机组同步安装除尘、脱硫、脱硝设施,并加快既有电厂的烟气除尘、脱硫、脱硝改造,以进一步实现燃煤电厂的低污染排放。
[0004] 但是同时,在火力发电过程中,由于磨煤机出口温度低、煤粉细度不够、设计煤种改变、四管结垢、锅炉吹灰不及时、受热面设计不合理等原因,导致炉膛出口、水平烟道出口、省煤器出口以及空预器出口的烟温通常在130°C甚至更高,尤其是当机组夏季高负荷运行时烟温会过高,大量的热量伴随烟气白白排入大气中,带来排烟热损失增加,进而造成了十分巨大的热损失和对环境的热污染,同时也造成脱硫用水大量浪费。
发明内容
[0005] 为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种火电厂烟气余热利用系统,其包括:空气预热器、第一级换热器、电除尘器、第二级换热器、脱硫塔和烟® ;所述空气预热器的烟气侧出口通过管道连通于所述第一级换热器的烟气侧入口,所述第一级换热器的烟气侧出口通过管道连通于所述电除尘器的烟气侧入口,所述电除尘器的烟气侧出口通过管道连通于所述第二级换热器的烟气侧入口,所述第二级换热器的烟气侧出口通过管道连通于所述脱硫塔的烟气侧入口,所述脱硫塔的烟气侧出口通过管道连通于所述烟® ;所述第一级换热器的冷源出、入口分别通过管道连通于冷源装置;所述第二级换热器的空气侧入口与大气相通,所述第二级换热器的空气侧出口通过管道连通于所述空气预热器的空气侧入口,所述空气预热器的空气侧出口通过管道连通于火电厂锅炉的炉膛。
[0006] 在如上所述的火电厂烟气余热利用系统中,优选,所述火电厂烟气余热利用系统还包括:设置于所述脱硫塔和所述烟®之间的第三级换热器,所述第三级换热器的烟气侧入口通过管道连通于所述脱硫塔的烟气侧出口,所述第三级换热器的烟气侧出口通过管道连通于所述烟®,所述第三级换热器的空气侧入口通过管道与大气相通,所述第三级换热器的空气侧出口通过管道与所述第二级换热器的空气侧入口连通。
[0007] 在如上所述的火电厂烟气余热利用系统中,优选,所述火电厂烟气余热利用系统还包括:送风机,所述送风机的出气口通过管道与所述第三级换热器的空气侧入口连通。
[0008] 在如上所述的火电厂烟气余热利用系统中,优选,所述冷源装置包括:用于输送凉水的凉水管路、用于冷却所述火电厂中冷凝器的循环冷却水管路和用于冷却所述循环冷却水的热泵;所述凉水管路的回水口与所述第一级换热器的冷源入口连通,所述凉水管路的供水口与所述第一级换热器的冷源出口连通;所述热泵的驱动热源入口与所述第一级换热器的冷源出口通过所述凉水管路连通,所述热泵的驱动热源出口与所述第一级换热器的冷源入口通过所述凉水管路连通,所述热泵的制冷出、入口分别通过管道连通于所述循环冷却水管路。
[0009] 在如上所述的火电厂烟气余热利用系统中,优选,所述冷源装置包括:用于冷却所述火电厂中冷凝器的循环冷却水管路和用于冷却所述循环水管路内流通的循环冷却水的热泵;所述热泵的驱动热源入口与所述第一级换热器的冷源出口通过管道连通,所述热泵的驱动热源出口与所述第一级换热器的冷源入口通过管道连通,所述热泵的制冷出、入口分别通过管道连通于所述循环冷却水管路;其中,所述第一级换热器的冷源出口与所述第一级换热器的烟气侧入口连通,所述第一级换热器的冷源入口与所述第一级换热器的烟气侧出口连通。
[0010] 在如上所述的火电厂烟气余热利用系统中,优选,所述热泵为吸收式热泵。
[0011] 在如上所述的火电厂烟气余热利用系统中,优选,所述冷源装置包括:所述冷源装置包括:用于输送热网循环水的热网管路;所述热网管路的供水口与所述第一级换热器的冷源出口通过管道连通,所述热网管路的回水口与所述第一级换热器的冷源入口通过管道连通。
[0012] 在如上所述的火电厂烟气余热利用系统中,优选,所述冷源装置包括:用于输送所述火电厂中冷凝器的凝结水的凝结水管路;所述凝结水管路的出口通过管道连通于所述第一级换热器的冷源入口,所述第一级换热器的冷源出口通过管道连通于低压加热器。
[0013] 在如上所述的火电厂烟气余热利用系统中,优选,所述火电厂烟气余热利用系统还包括:设置于所述电除尘器和所述第二级换热器之间的引风机,所述引风机的进气口与所述电除尘器的烟气侧出口通过管道连通,所述引风机的出气口与所述第二级换热器的烟气侧进口通过管道连通。
[0014] 在如上所述的火电厂烟气余热利用系统中,优选,第二级换热器和第三级换热器中回收烟气热量的受热面的材质为耐腐蚀材料。
[0015] 本发明实施例通过上述技术方案带来的有益效果如下:
[0016] 对于深度余热利用,通过采取烟气低温余热三级回收利用技术,即在电除尘器前、脱硫塔前及脱硫塔后分别加装烟气换热器,也就是:第一级换热器、第二级换热器和第三级换热器。通过第二级换热器和第三级换热器,将电除尘器和脱硫塔之间以及脱硫塔至烟囱之间的烟气余热回收给送风,送风升温后再进入空气预热器,在不改变空气预热器换热负荷的情况下,空气预热器出口烟气的温度升高,如此,相当于将低品质的烟气热源聚集到高品质的烟气热源,再通过第一级换热器利用,从而实现了烟气余热的回收利用,降低了烟气热量的热损失和对环境的热污染,节约了脱硫水、降低了引风机和电除尘器的电耗。同时提高了烟气余热应用的经济性和可行性。
[0017] 随着排放污染物的逐渐减少,烟囱的高度和排入烟囱的烟气温度都可以降低。这样一来,不仅从烟®排走的水蒸汽、粉尘和污染物气体等的含量大大减少,烟®的高度也可以大大降低,低矮的烟囱不再冒出大量白烟(水蒸汽),发展无烟电厂成为现实。
附图说明
[0018] 图1为现有技术提供的一种火电厂发电系统的结构示意图;
[0019] 图2为本发明实施例提供的一种采用火电余热利用系统的火电厂发电系统的结构示意图。
具体实施方式
[0020] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0021]图1所示为现有技术中火电厂发电系统的示意结构图,燃料例如煤粉由一次风携带进入炉膛I内,空气经送风机13输送至空气预热器8中(该空气称为送风,送风包括二次风、燃尽风等,二次风和燃尽风均经空气预热器加热后,进入炉膛,两者在炉膛的入口位置高低不同),在空气预热器8中经预热后进入锅炉的炉膛I内。炉膛内的煤粉在二次风和燃尽风的氧化作用下燃尽,产生的热量加热工质给水,给水经过省煤器6、水冷壁、屏式过热器2和末级过热器3等受热面后生成过热蒸汽,该过热蒸汽进入汽轮机的高压缸14做功,经过高压缸14做过功的蒸汽或进入炉膛尾部烟道的低温再热器5,然后进入水平烟道的末级再热器4,经过再热器再热后的蒸汽直接进入汽轮机的中压缸15继续做功,或经过高压缸14做过功的蒸汽直接进入中压缸15做功,汽轮机中压缸15做过功的排汽直接进入汽轮机低压缸16做功,经过汽轮机低压缸16做过功的蒸汽又称为乏汽,被排入凝汽器17冷却为液态凝结水,凝结水经过多级低压加热器18和多级高压加热器19加热后进入省煤器6,然后经省煤器6加热后进入炉膛的水冷壁,再经过一系列加热后,工质蒸汽进入屏式过热器2,工质就是如此经过加热、做功、冷凝周而复始的循环。煤粉燃烧后空气煤粉燃烧后的混合物称为烟气,烟气加热水冷壁、过热器(低温过热器、屏式过热器和末级过热器)、再热器(低温再热器和末级再热器)、省煤器内的工质水或蒸汽,最后再加热空气预热器内的空气。烟气经过脱销塔7的脱销处理、电除尘器9的除尘处理和脱硫塔11的脱硫处理后,通过烟囱12排入大气。
[0022] 然而在现有技术中,例如图1所示的火电厂发电系统中没有对烟气热量充分利用的系统,使得烟气热量直接排放到大气中,造成能源的浪费。
[0023] 对于脱硝塔来说,烟气温度是影响脱硝催化剂运行的重要因素,不仅决定反应物的反应速度,而且决定催化剂的寿命。如果烟气温度高于催化剂的适用温度,催化剂通道和微孔发生变形,导致有效通道和面积减少,从而催化剂失活。温度过高,会出现催化剂活性微晶高温烧结的现象,超温越多,催化剂失活越快。烟气温度低于410〜420°C,催化剂的烧结速度处于可以接受的范围。但当烟气温度高于450°C后,催化剂的寿命就会在短时间内大幅降低,烧结是催化剂失活的重要原因之一,不能通过催化剂再生的方式恢复,因此避免脱硝塔烟温过高是采用SCR脱硝的必然选择;如果将这部分过高的热量用来加热给水,在保证省煤器入口给水温度不变的情况下,末级高加的给水温度就可以降低,相当于利用了这部分过高的热量来减少高加抽汽,省下来的高加抽汽可以用来做功。这也决定了从省煤器6进入脱硝塔7的烟温不能高,以确保脱硝催化剂的正常工作。由于进入脱硝塔7的烟温不能升高,也意味着从脱硝塔7出来进入空气预热器8的烟温不可能升高,而为了提高锅炉效率,在空气预热器8内又必须利用烟气对要进入炉膛的空气进行预热,即进入空气预热器8的烟气损失热量是必须的。
[0024] 另外,由于自空气预热器8进入电除尘器9的烟气温度应该满足进入电除尘器的烟气温度位于酸露点以上(因为若降到酸露点以下,酸腐蚀是一个方面,主要的问题是水蒸汽和酸蒸汽凝结后与灰尘附在电除尘器表面,呈粘稠状,阻碍了除尘,增加了电功率损耗),所以从空气预热器8出来之后的烟气在进入电除尘器9之前的烟气温度下降是受限制的,不能降低过多而使得电除尘器9受损,从而导致空气预热器8与电除尘器9之间的能加以利用的烟气热量有限。
[0025] S卩,从空气预热器8出来的烟温由于温度不够高,热品质相对变差,经济效益性较差,难以热回收或者再利用。
[0026]为此,参见图2,本发明实施例提供了一种火电厂烟气余热利用系统,其包括:空气预热器8、第一级换热器21、电除尘器9、第二级换热器22、脱硫塔11和烟囱12。
[0027] 空气预热器8、第一级换热器21和第二级换热器22利用烟气的热量对进入各自内部的流体进行加热。
[0028] 具体地,第二级换热器22内流通的流体为空气,其设置于电除尘器9和脱硫塔11之间,用于将电除尘器9和脱硫塔11之间的烟气余热回收给其内流通的流体。空气优选通过送风机13的输送作用送至第二级换热器22的内部,即送风机的出气口通过管道与第二级换热器22的空气侧入口密封连接,由于烟气经第二级换热器22的烟气侧入口进入,然后从其烟气侧出口排出,在此过程中,与从空气侧入口进入的空气换热,使空气的温度第一次升高,烟气的温度降低。温度升高后的空气从第二级换热器22的空气侧出口排出,通过管道进入空气预热器8中。温度降低后的烟气进入脱硫塔11内,以使脱硫塔对其进行脱硫处理,然后通过烟囱排出。
[0029] 空气预热器8内流通的流体为空气,由于烟气经空气预热器8的烟气侧入口进入,从烟气侧出口排出,在此过程中,与流经空气预热器8的空气进行换热,使得空气的温度升高(由送风机送入的空气的温度第二次升高),烟气温度降低,温度升高后的空气通过空气预热器8的空气侧出口进入锅炉的炉膛以与燃料例如煤接触促进煤的燃烧。温度降低后的烟气进入第一级换热器21内与第一级换热器21内的流体进行换热。需要说明的是:无论改不改变空气预热器8的换热热量,经空气预热器8的烟气侧出口排出的烟气的温度相比于现有技术中空气预热器8的烟气侧出口排出的烟气的温度都会升高,即经空气预热器烟气侧出口排出的烟气的温度升高,相当于将低品质的烟气热源集中起来变成高品质的烟气热源,再通过第一级换热器21利用。实际中,在空气预热器内换热的空气包括二次风,还可以包括燃尽风等,此时空气称为送风,送风内各类风(例如:二次风、燃尽风)的区别为:其在炉膛上的入口的位置高低不同。需要说明的是:一次风也可以在空气预热器内换热,一次风直接通过一次风侧入口进入空气预热器内,然后从一次风侧出口排出,进入为锅炉提供煤粉的磨煤机中。
[0030] 通过调整空气预热器分区烟气侧和送风侧的比例,可以实现经过空气预热器8的烟气和送风的温度变化。如果经空气预热器8空气侧出口排出的空气的温度相比于现有技术中空气预热器空气侧出口排出的空气的温度高,即经空气预热器空气侧出口排出的空气的温度升高,由于从空气预热器空气出口排出的空气需为炉膛内煤粉燃烧提供热量和氧气,而经过本发明实施例提供的空气预热器作用后的空气温度升高,促进了煤粉的燃烧。也就是说:将电除尘器9和脱硫塔11之间的烟气余热通过第二级换热器22回收给送风,送风升温后再进入空气预热器,然后与进入空气预热器内的烟气换热,再一次升温后进入炉膛内,同时从空气预热器排出的烟气温度也升高了,烟气再进入第一级换热器进行利用。
[0031] 第一级换热器21设置于空气预热器8和电除尘器9之间,用于空气预热器和电除尘器之间的烟气余热回收给其内流通的流体,即通过由冷源入口进入其内且从冷源出口流出的流体与从烟气侧入口进入且从烟气侧出口排出的烟气进行热交换,从而将回收的热量与冷源装置进行热交换。
[0032] 第一级换热器21内的流体可以是热网管路内的热网循环水,即该冷源装置为输送热网循环水的热网管路,通过第一级换热器21回收的烟气热量用于在冬季加热热网循环水,也就是说,热网管路的回水口通过管道与第一级换热器21的冷源入口连通,热网管路的供水口通过管道与第一级换热器21的冷源出口连通。
[0033] 第一级换热器21内的流体还可以是凝汽器内的凝结水,即该冷源装置为输送凝结水的凝结水管路,通过第一级换热器21回收的烟气热量用于在夏季(无热用户时)加热凝结水,也就是,输送凝结水的凝结水管路的出口通过管道与第一级换热器的冷源入口连通,第一级换热器21的冷源出口通过管道与低压加热器18连通。
[0034] 第一级换热器21内的流体也可以是凉水,此时该冷源装置为输送凉水的凉水管路、热泵20和输送循环冷却水的冷却水管路。通过第一级换热器回收的烟气热量对凝汽器中乏汽的循环冷却水进行制冷,从而降低过高的凝汽器背压。凉水管路的回水口与冷源入口连通,凉水管路的供水口与冷源的出口连通,如此,由回水口流入的凉水与进入第一级换热器的烟气进行换热,从供水口流出热水,即回收了第一级换热器内的烟气热量。由供水口流出的热水经热泵的驱动热源入口进入,然后由热泵的驱动热源出口流出,以实现该热水作为热泵的驱动热源。热泵用于在驱动热源的作用下对从其制冷入口进入的循环冷却水进行制冷,制冷后的循环冷却水从其制冷出口流出,然后进入凝汽器内,对凝汽器内的乏汽进行冷却,冷却作用完成后的循环冷却水再进入制冷入口,如此循环。
[0035] 在其他的实施例中,第一级换热器21的冷源出口与第一级换热器的烟气侧入口连通,第一级换热器的冷源出口还与热泵的驱动热源入口通过管道连通;第一级换热器的冷源入口与第一级换热器的烟气侧出口连通,第一级换热器的冷源入口还与热泵的驱动热源出口通过管道连通,如此,进入第一级换热器内的烟气直接作为热泵的驱动热源。
[0036] 由于在火力发电时,汽轮机机组的效率和凝汽器内蒸汽的压力有直接的关系,凝汽器内的压力越高,汽轮机机组的效率越低,蒸汽热损失越大。为了降低蒸汽热损失,提高汽轮机机组效率,对凝汽器内的背压有一定的要求,即在满足汽轮机低压缸末级叶片不受损的情况下尽量降低。目前由于循环冷却水温度较高、凝汽器结构等原因,多数机组存在凝汽器背压过高的情况,尤其是那些空冷机组,在夏季外界温度较高时由于凝汽器被压过高,机组高负荷运行存在跳机危险,所以只能低负荷运行,经济效益较差。可以通过本发明实施提供的用于回收烟气热量的热泵对循环冷却水进行制冷,降低循环冷却水的水温,进而降低凝汽器背压,提高机组效率,从而不但可以提高经济效益,也可以保证机组在夏季高负荷安全运行。前述热泵优选为吸收式热泵,可以实现利用热源驱动制冷以降低过高的凝汽器背压,在其他的实施例中,还可以利用热源驱动制冷以提供给冷源用户。
[0037] 从空气预热器排出后的烟气温度降低(第一次降低温度)后,再进入第一级换热器降低温度(烟气温度第二次降低)后,使得进入电除尘器之前的烟气体积减少,降低了电除尘器电除尘时的负荷,降低了电除尘器的耗电量,提高了电除尘器的电除尘效率。从电除尘器器排出后的烟气经第二级换热器22降低温度(烟气温度第三次降低)后,使得进入脱硫塔之前的烟气体积减少,降低了脱硫塔脱硫时的负荷,提高了脱硫塔的脱硫效率,同时,降低了脱硫用水损失。进入脱硫塔的烟气温度降低直接引起脱硫后烟气中的水含量、硫氧化物含量、汞含量等降低。为了排出炉膛内产生的烟气,并使炉膛内维持一定的负压,克服尾部烟道(烟道末端系统)内的压力损失,在电除尘器9和第二级换热器22之间设置引风机10。从脱硫塔11排出后的烟气经第三级换热器23降低温度后(烟气温度第四次降低)由烟囱排出,需要说明的是:以上所述的这几部分的温降应该适当,空气预热器之后的烟气应该满足温降后进入电除尘器的烟气温度位于酸露点以上。
[0038] 另外,进入脱硫塔和烟囱的烟气温度也要考虑以下问题:如果进入脱硫塔的烟温过低,对于取消GGH的机组来说倒是不存在堵塞问题,酸腐蚀的影响也可以处理,主要问题在于湿法脱硫对烟气温度的要求,即保持进入脱硫塔的烟气温度在60〜80°C之间,以70°C为宜。理论上来讲,脱硫后进入烟囱的烟气温度越低、回收的烟气热量越大,那么排烟热损失越小,锅炉热效率越高,但是从另一个角度来看,进入烟®的烟温越低,烟®烟气经过烟囱的抬升高度就越低,扩散半径就越小,因而需要的烟囱高度就要越高。所以根据目前环保对火电厂排放的要求和今后的发展趋势,进入烟囱的烟气温度可以降低到50°C左右,今后随着进入烟气的污染物含量的降低,这部分烟气温度还可以进一步降低。
[0039] 为了进一步充分利用烟气余热,火电厂烟气余热利用系统还包括:第三级换热器23,其设置于脱硫塔11和烟囱12之间,用于将脱硫塔和烟囱之间的烟气余热回收给其内流通的流体,该流体为空气。空气经第三级换热器23的空气侧入口进入,由第三级换热器23的空气侧出口排出,在此过程中与经第三级换热器23的烟气侧入口进入,由第三级换热器23的烟气侧出口排出的烟气进行换热,空气的温度升高(在该系统中,以空气被加热顺序来说,此次空气的温度升高称为第一次升高),烟气的温度降低,温度升高后的空气再进入第二级换热器22中,完成空气温度的第二次升高,温度第二次升高后的空气进入空气预热器8中,完成空气温度的第三次升高,然后进入炉膛I内与煤粉混合燃烧。优选空气通过送风机13输送至第三级换热器23的空气侧入口。
[0040] 在实际中,无论是空气预热器后的烟气,还是电除尘器电除尘后的烟气,或者脱硫塔脱硫后的烟气,温度都相对较低(指难以回收利用),热品质较差,热回收或对外应用较困难,效益也不明显,本发明实施提供的烟气余热利用系统通过将电除尘器电除尘后和脱硫塔脱硫后的烟气中的部分热量回收后,再通过第二级换热器22和第三级换热器23预热送风,进入空气预热器8的送风温度提高后,从进入空气预热器8内的烟气中获得的热量降低,使得空气预热器8出口的烟气温度也会提高,这样就相当于把脱硫后和电除尘后的低品位烟气热量整合到空气预热器8出口的烟气中,使得空气预热器8出口的烟气成为高品质烟气,然后再将这部分高品质烟气的热量对外应用,例如:可以作为驱动热源采用诸如热泵的形式降低进入凝汽器的循环水温度,从而降低凝汽器背压,提高机组效率。
[0041] 即:一般发电机组经过空气预热器后的烟气温度高过烟气酸露点的值为20〜30°C,在夏季外界大气温度较高时该值能达到50〜60°C,也就是通常所说的排烟温度过高。排烟温度过高主要存在三个方面大的缺点:一是排烟热损失高,二是电除尘器和脱硫塔负荷大、效率低,三是脱硫水散失大,烟气中水含量、硫氧化物含量和汞等污染物含量等增加。如果对空气预热器后的烟气温度、电除尘后的烟气温度和脱硫后的烟气温度适当降低,需要考虑将这部分烟气热量加以利用,比如用来预热一次风以提高锅炉效率或送风,或者用来加热凝结水,或者给热网循环水供热,或者用来驱动热泵制冷提供给冷源用户或降低过高的凝汽器背压,等等。如果排烟余热得以有效利用,既减小了热损失,又因为烟气体积较小降低了电除尘和脱硫负荷、提高了脱除效率,脱硫水散失量降低。然而又由于电除尘器前的烟气温度要求处于烟气酸露点以上,在100°c左右;脱硫塔入口烟温要求在60〜80°C左右;脱硫后的烟气温度可以降到30°C,所以烟气余热利用较分散、烟气热品质较低。本发明实施提供的烟气余热利用系统,通过利用送风将烟道末端系统的余热转移到空气预热器烟气侧出口的烟气中,进而将低品质的热集中起来变成高品质的热再利用,既充分利用了烟气的余热,又确保了进入电除尘器的烟气温度在酸露点以上,从而提高了烟气余热应用的经济性和可行性。烟道末端系统指的是:火电厂空气预热器之后除新设置换热器(第一级换热器、第二级换热器和第三级换热器)之外的所有连接管道、烟®和设备及附属系统。
[0042] 由于烟气温度降到酸露点以下后,会对输送烟气的管道以及各级换热器中回收烟气热量的受热面产生酸腐蚀,因而第二级换热器至烟®的整个管路和设备系统、以及第二级换热器和第三级换热器的受热面优选采用抗腐蚀性能好的玻璃钢材料、耐腐蚀的钢材、聚氟材料、复合石墨材料等,防止烟气低温腐蚀的危害。当真正达到或接近零排放时,第二级换热器至脱硫塔之前的管道仍然采用抗腐蚀性能好的材料,脱硫塔11之后的系统设备就没有了防腐蚀的必要,烟囱12也就失去了原本的意义,烟气可以通过脱硫塔直接排入大气中。
[0043] 综上所述,本发明实施例带来的有益效果如下:
[0044] 对于深度余热利用,通过采取烟气低温余热三级回收利用技术,即在电除尘器前、脱硫塔前及脱硫塔后分别加装烟气换热器,也就是:第一级换热器、第二级换热器和第三级换热器。通过第二级换热器和第三级换热器,将电除尘器和脱硫塔之间以及脱硫塔至烟囱之间的烟气余热回收给送风,送风升温后再进入空气预热器,空气预热器出口烟气的温度升高,如此,相当于将低品质的烟气热源聚集到高品质的烟气热源,再通过第一级换热器利用,从而实现了烟气余热的回收利用,节约了脱硫用水、降低了引风机和电除尘器的电耗,同时提高了烟气余热应用的经济性和可行性。
[0045] 由技术常识可知,本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种火电厂烟气余热利用系统,其特征在于,所述火电厂烟气余热利用系统包括: 空气预热器、第一级换热器、电除尘器、第二级换热器、脱硫塔和烟囱; 所述空气预热器的烟气侧出口通过管道连通于所述第一级换热器的烟气侧入口,所述第一级换热器的烟气侧出口通过管道连通于所述电除尘器的烟气侧入口,所述电除尘器的烟气侧出口通过管道连通于所述第二级换热器的烟气侧入口,所述第二级换热器的烟气侧出口通过管道连通于所述脱硫塔的烟气侧入口,所述脱硫塔的烟气侧出口通过管道连通于所述烟囱; 所述第一级换热器的冷源出、入口分别通过管道连通于冷源装置; 所述第二级换热器的空气侧入口与大气相通,所述第二级换热器的空气侧出口通过管道连通于所述空气预热器的空气侧入口,所述空气预热器的空气侧出口通过管道连通于火电厂锅炉的炉膛。
2.根据权利要求1所述的火电厂烟气余热利用系统,其特征在于,所述火电厂烟气余热利用系统还包括:设置于所述脱硫塔和所述烟®之间的第三级换热器,所述第三级换热器的烟气侧入口通过管道连通于所述脱硫塔的烟气侧出口,所述第三级换热器的烟气侧出口通过管道连通于所述烟®,所述第三级换热器的空气侧入口通过管道与大气相通,所述第三级换热器的空气侧出口通过管道与所述第二级换热器的空气侧入口连通。
3.根据权利要求2所述的火电厂烟气余热利用系统,其特征在于,所述火电厂烟气余热利用系统还包括:送风机,所述送风机的出气口通过管道与所述第三级换热器的空气侧入口连通。
4.根据权利要求1所述的火电厂余热利用系统,其特征在于,所述冷源装置包括:用于输送凉水的凉水管路、用于冷却所述火电厂中冷凝器的循环冷却水管路和用于冷却所述循环冷却水的热泵; 所述凉水管路的回水口与所述第一级换热器的冷源入口连通,所述凉水管路的供水口与所述第一级换热器的冷源出口连通; 所述热泵的驱动热源入口与所述第一级换热器的冷源出口通过所述凉水管路连通,所述热泵的驱动热源出口与所述第一级换热器的冷源入口通过所述凉水管路连通,所述热泵的制冷出、入口分别通过管道连通于所述循环冷却水管路。
5.根据权利要求1所述的火电厂余热利用系统,其特征在于,所述冷源装置包括:用于冷却所述火电厂中冷凝器的循环冷却水管路和用于冷却所述循环水管路内流通的循环冷却水的热泵; 所述热泵的驱动热源入口与所述第一级换热器的冷源出口通过管道连通,所述热泵的驱动热源出口与所述第一级换热器的冷源入口通过管道连通,所述热泵的制冷出、入口分别通过管道连通于所述循环冷却水管路; 其中,所述第一级换热器的冷源出口与所述第一级换热器的烟气侧入口连通,所述第一级换热器的冷源入口与所述第一级换热器的烟气侧出口连通。
6.根据权利要求1或4或5所述的火电厂余热利用系统,其特征在于,所述热泵为吸收式热泵。
7.根据权利要求1所述的火电厂余热利用系统,其特征在于,所述冷源装置包括:用于输送热网循环水的热网管路; 所述热网管路的供水口与所述第一级换热器的冷源出口通过管道连通,所述热网管路的回水口与所述第一级换热器的冷源入口通过管道连通。
8.根据权利要求1所述的火电厂余热利用系统,其特征在于,所述冷源装置包括:用于输送所述火电厂中冷凝器的凝结水的凝结水管路; 所述凝结水管路的出口通过管道连通于所述第一级换热器的冷源入口,所述第一级换热器的冷源出口通过管道连通于低压加热器。
9.根据权利要求1所述的火电厂余热利用系统,其特征在于,所述火电厂烟气余热利用系统还包括:设置于所述电除尘器和所述第二级换热器之间的引风机,所述引风机的进气口与所述电除尘器的烟气侧出口通过管道连通,所述引风机的出气口与所述第二级换热器的烟气侧进口通过管道连通。
10.根据权利要求2所述的火电厂余热利用系统,其特征在于,第二级换热器和第三级换热器中回收烟气热量的受热面的材质为耐腐蚀材料。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104949100A (zh) * 2015-06-24 2015-09-30 江苏海德节能科技有限公司 一种火电厂节能系统
CN105042575A (zh) * 2015-07-27 2015-11-11 四川川锅锅炉有限责任公司 燃油、燃气锅炉富氧燃烧烟气近零排放发电系统
CN105066113A (zh) * 2015-07-27 2015-11-18 四川川锅锅炉有限责任公司 煤粉炉富氧燃烧烟气近零排放发电系统
CN105157011A (zh) * 2015-09-22 2015-12-16 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种利用锅炉排烟余热降低汽轮机背压的装置及方法
CN106051746A (zh) * 2016-06-23 2016-10-26 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种兼有富氧燃烧模式的电厂燃煤锅炉系统
CN104913295B (zh) * 2015-06-09 2016-11-30 浙江大学宁波理工学院 热电厂烟气净化及余能利用装置以及利用该装置的方法
CN106838863A (zh) * 2016-11-29 2017-06-13 武汉都市环保工程技术股份有限公司 采用低热值煤气发电的方法
CN108279258A (zh) * 2017-01-05 2018-07-13 冯雨兰 锅炉烟气余热利用智能联动式酸露点测控系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0648323A1 (de) * 1993-05-10 1995-04-19 Saarbergwerke Aktiengesellschaft Dampfkraftanlage zur erzeugung elektrischer energie
CN102313291A (zh) * 2010-06-30 2012-01-11 中国电力工程顾问集团华东电力设计院 应用于火力发电厂的两级烟气-空气换热器系统
CN202203971U (zh) * 2011-07-28 2012-04-25 中国电力工程顾问集团西南电力设计院 火力发电厂燃煤锅炉排烟余热回收及减排综合应用系统
CN102671538A (zh) * 2012-05-08 2012-09-19 浙江浙能节能科技有限公司 一种基于烟气脱硫脱硝工艺优化的深度节能系统
CN202810979U (zh) * 2012-09-19 2013-03-20 烟台龙源电力技术股份有限公司 一种湿冷汽轮发电机组背压调节系统
CN203489244U (zh) * 2013-06-13 2014-03-19 烟台龙源电力技术股份有限公司 一种锅炉烟气余热利用系统
CN204100225U (zh) * 2014-08-28 2015-01-14 国电龙源节能技术有限公司 火电厂烟气余热利用系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0648323A1 (de) * 1993-05-10 1995-04-19 Saarbergwerke Aktiengesellschaft Dampfkraftanlage zur erzeugung elektrischer energie
CN102313291A (zh) * 2010-06-30 2012-01-11 中国电力工程顾问集团华东电力设计院 应用于火力发电厂的两级烟气-空气换热器系统
CN202203971U (zh) * 2011-07-28 2012-04-25 中国电力工程顾问集团西南电力设计院 火力发电厂燃煤锅炉排烟余热回收及减排综合应用系统
CN102671538A (zh) * 2012-05-08 2012-09-19 浙江浙能节能科技有限公司 一种基于烟气脱硫脱硝工艺优化的深度节能系统
CN202810979U (zh) * 2012-09-19 2013-03-20 烟台龙源电力技术股份有限公司 一种湿冷汽轮发电机组背压调节系统
CN203489244U (zh) * 2013-06-13 2014-03-19 烟台龙源电力技术股份有限公司 一种锅炉烟气余热利用系统
CN204100225U (zh) * 2014-08-28 2015-01-14 国电龙源节能技术有限公司 火电厂烟气余热利用系统

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104913295B (zh) * 2015-06-09 2016-11-30 浙江大学宁波理工学院 热电厂烟气净化及余能利用装置以及利用该装置的方法
CN104949100A (zh) * 2015-06-24 2015-09-30 江苏海德节能科技有限公司 一种火电厂节能系统
CN105042575A (zh) * 2015-07-27 2015-11-11 四川川锅锅炉有限责任公司 燃油、燃气锅炉富氧燃烧烟气近零排放发电系统
CN105066113A (zh) * 2015-07-27 2015-11-18 四川川锅锅炉有限责任公司 煤粉炉富氧燃烧烟气近零排放发电系统
CN105157011A (zh) * 2015-09-22 2015-12-16 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种利用锅炉排烟余热降低汽轮机背压的装置及方法
CN106051746A (zh) * 2016-06-23 2016-10-26 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种兼有富氧燃烧模式的电厂燃煤锅炉系统
CN106051746B (zh) * 2016-06-23 2018-03-23 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种兼有富氧燃烧模式的电厂燃煤锅炉系统
CN106838863A (zh) * 2016-11-29 2017-06-13 武汉都市环保工程技术股份有限公司 采用低热值煤气发电的方法
CN108279258A (zh) * 2017-01-05 2018-07-13 冯雨兰 锅炉烟气余热利用智能联动式酸露点测控系统

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