CN104654339B - 一种wggh系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种WGGH系统,包括FGC、FGR、两点取水回路和凝结水管路,所述两点取水回路的其中一个取水点接于八号低加前方的凝结水管上,另一个取水点接于六号低加与七号低加之间的凝结水管上,两点取水回路取水后的管路通过主取水回路接于一号主回路上。本发明通过采用凝结水两点上水方式,增加回水管路,控制两点取水后混合温度,确保换热器受热面安全不腐蚀,热媒水及烟温不偏离设计值,通过该WGGH系统能够确保其零排放的环保要求,WGGH系统作为超净排放不可或缺的调温系统,带来巨大的经济效益。

Description

一种WGGH系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种WGGH系统,尤其是一种全新取水管路涉及的WGGH系统,属于锅炉 系统技术领域。
背景技术
[0002] 在WGGH (water gas gas heater热媒水气气换热器)出现以前,锅炉的流程为:从 炉膛出来的烟气经过SCR反应器后进入空预器,然后从空预器中出来的烟气进入除尘器,通 过除尘器除尘后的烟气进入脱硫塔,通过脱硫塔脱硫后的烟气通过烟囱排放到大气。
[0003]由于除尘器温度要求为95度左右,而从空预器出来的烟气温度为135度左右,因 此,在两者之间通过设置一个单独的取热器进行降温,该段则称为降温段。而从脱硫塔出来 的烟气温度为50度左右,但烟囱内的烟气温度要求为80度左右,因此,在脱硫塔和烟囱之间 设置一个单独的再热器来进行升温。取热器和再热器都是单独设置,其能源要达到预期效 果则消耗较大,并且锅炉长期运行,则需要取热器和再热器不断的提供能源,成本较高,不 环保。
[0004] 为了解决传统锅炉系统中即需要降温的取热器,又需要升温的再热器,存在成本 高,能源利用率低,并且环保系数低的问题,设计了 WGGH系统。
[0005] 目前的WGGH系统,主要由FGC (Flue gas cooler烟气冷却器)和FGR (Flue gas reheater烟气再热器)及内部热媒水循环管道、泵、阀等组成,通过设置FGC和FGR,通过系统 内部自身的热能调和来减少了取热器和再热器的投入,节约能耗,同时达到锅炉生产要求。
[0006] 现有的WGGH系统的布置位置见附图1,整个WGGH的布置流程为:从炉膛101中出来 的烟气经过SCR反应器102后进入空预器103,然后从空预器103中出来的烟气进入除尘器 105,通过除尘器105除尘后的烟气进入脱硫塔106,通过脱硫塔106脱硫后的烟气通过烟囱 108排放到大气。FGC3设置在空预器之后的降温段,那是因为经过SCR反应器后的温度为135 度左右,而静电除尘器需要的温度为95度左右,因此,从SCR反应器出来的烟气必须经过一 段降温,从135度降到95度,才能够确保烟气在静电除尘器中的使用。另外,FGR5设置在脱硫 塔和烟囱之间的升温段,从脱硫塔出来的温度为50度左右,而烟肉需要的烟气温度为80度, 因此,从脱硫塔出来的烟气必须经过一段升温,从50度升到80度,才能够确保烟囡不受腐 蚀。
[0007] 现有的WGGH系统流程见附图2:将热媒水箱1架高,热媒水箱1中的水来自于除盐 水,温度为常温,介于25-30°C的水从架高的热媒水箱1中放出,通过管道进入循环泵2,通过 循环栗2进行加压后再通过一号管道21进入FGC3中;FGC3入口处的烟气温度为TOGH系统中 经过SCR反应器后的135°C左右,为了使得该烟气温度达到静电除尘器要求的95度左右,因 此,从循环栗2出来的水进入FGC3后,与烟气进行热能交换,用于FGC中烟气的降温,将FGC进 口处135 °C左右的水降低到95°C左右,根据能力守恒定律,该水被加热。经过加热后的水通 过二号管道22进入辅汽加热器4进行再次的加热。辅汽加热器4中的汽体来源于辅助蒸汽气 源6,辅助蒸汽气源6中的汽体温度为300°C左右,该汽体进入辅汽加热器4中,与从FGC出来 的水进行水汽换热,经过换热后的汽体被降温后进入疏水箱7,从疏水箱7出来的蒸汽温为 190°C左右,该蒸汽通过四号管道24排出至净水系统8,并没有被再次得到利用,非常浪费。 而经过辅汽加热器4加热后的水再次得到升温到105°C度左右,然后通过三号管道23进入 FGR5,FGR5入口端的烟气为从脱硫塔出来的烟气,其温度为5(TC,而FGR出口端接烟囱,为了 防止烟囱不受腐蚀,防止烟囱排出污染烟气,因此,要求烟囱内的烟气温度为so r左右。因 此,FGR的主要作用是将烟气温度从5〇°上升到8〇°C。从FGR5进入的水温为1〇5。(:左右,该水 进入FGR与烟气进行换热后得到降温,水温从105度降到70度左右,而FGR中烟温则吸热升 温,从50度上升到80度左右,然后再进入烟囱。经过FGR降温后的水继续流入循环泵2加压后 进行下一次的循环。
[0008]另外,凝结水系统包括提供凝结水来源的凝结水泵14,凝结水管路上依次设置的 八号低加11、七号低加10、六号低加12和五号低加等。凝结水系统为锅炉系统中的一部分, 在凝结水管路上,进入八号低加11的凝结水温度为35度左右,而从七号低加1〇出来的凝结 7义温度为85度左右,从六号低加12出来的凝结水温度为103度左右。
[0009] 该WGGH具备如下优点:其主要作用是通过热媒水循环管道与布置于除尘器前方的 FGC吸收烟气余热,降低锅炉排烟温度,使之适应除尘器的要求,对除尘器提效提供烟温支 持;同时,将吸收的热量通过热媒水循环管道传递给布置于脱硫塔后的FGR,用于加热脱硫 后的净烟气,从而起到保护湿烟囱不受腐蚀,节约烟囱内衬防腐材料投资。
[0010] 但是,该WGGH系统在应用中存在能耗过大,利用率不高,基本无节能效果,具体来 说,该WGGH系统存在如下的不足之处:
[0011] 1.FGC是将烟温从150〜16(TC降至90〜95°C,而FGR是将脱硫后的净烟气从5(TC升 温至80°C ;所以其内循环的热媒水吸收和放出的的热量不相等;此时,如果系统内没有相应 的调温设备,则会出现热媒水经过数次循环后,热媒水工质的温度偏离设计温度,在FGC和 FGR换热器换热面积一定的条件下,降温段和升温段的出口烟气温度也会偏离设计温度,不 能达到原设计效果,从而影响除尘效率,无法保证脱硫后净烟气的升温效果,造成烟囱腐 蚀。
[0012] 2 •现有的WGGH系统设置辅助蒸汽气源,应用在在系统启动初期及低负荷时,这部 分蒸汽气源最终是经疏水箱直接排出系统,此时,排出系统的凝结水的水温有11 〇〜120 r 左右,直接排放将损失这部分热量。
[0013] 3•当热媒水内循环中的水温达到恒定要求后,从FGC进入FGR中的水仍然要全流量 经过辅汽加热器增加系统阻力,同时造成设备的浪费,造成资源浪费。
发明内容
[0014] 本发明的目的在于:鉴于目前WGGH存在的不足,为解决FGC和FGR在不同负荷下热 量不匹配,并且需要设置辅助蒸汽加热器、辅助蒸汽系统管道、阀门、疏水箱、间壁式余热冷 却器,热媒水上水罐、热媒水上水栗等辅助设备,导致目前WGGH投资巨大的问题;本发明提 供一种WGGH系统,采用凝结水两点上水方式,取消了常规WGGH除盐水上水系统、辅助蒸汽加 热系统、多功能间壁式换热器凝结水系统,从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。 [0G15] 本发明目的通过下述技术方案来实现:一种WGGH系统,包括FGC、FGR、两点取水回 路和凝结水管路,FGR通过一号主回路与FGC的进水端相连,FGC的出水端通过二号主回路与 FGR的进水端相连,形成水路循环;所述凝结水管路的出水端为凝结水泵,在凝结水栗后方 的凝结水管路上设有八号低加、七号低加和六号低加,所述两点取水回路的其中一个取水 点接于八号低加前方的凝结水管上,另一个取水点接于六号低加与七号低加之间的凝结水 管上,两点取水回路取水后的管路通过主取水回路接于一号主回路上。
[0016] 作为一种优选方式,还包括回水回路,所述回水回路的进水端接于二号主回路上, 回水回路的出水端接于六号低加后方的凝结水管道上。
[0017] 作为一种优选方式,还包括循环升压泵,所述循环升压栗设置于主取水回路并入 后的一号主回路上。
[0018] 作为进一步优选方式,所述循环升压栗为两个,并联设置。
[0019] 作为进一步优选方式,在循环升压泵上设置有调控阀。
[0020] 作为一种优选方式,在两点取水回路上设置调控阀。
[0021] 作为一种优选方式,在主取水回路上设有调控阀。
[0022] 作为优选,在FGC和FGR的烟气侧均设置温度测点。
[0023]与现有技术相比,本发明的有益效果:本发明在机组不同负荷下,即使锅炉排烟温 度发生变化,也不会引起换热器出口烟温发生变化,具体来说具备如下优点:
[0024] 1 •通过采用凝结水两点上水方式,改变原内循环热媒水的水侧系统布置;新增加 回水管路,并通过布置在烟气侧的温度测点信号反馈,控制两点取水后混合温度,确保换热 器内水温在水露点温度(45°C左右)+25°C,同时小于105°C区间,确保受热面安全不腐蚀,热 媒水及烟温不偏离设计值;
[0025] 2•通过本系统能方便、灵活的控制系统降温段、升温段出口烟温;在调节烟温的同 时,通过引入回水管路,能排挤凝结水系统抽汽,提高机组效率减少煤耗,使WGGH系统不仅 具备环保功能,同时兼备节能功能;
[0026] 3.本系统在实现WGGH调节烟气温度、烟囱脱白、烟囱防腐功能不变的同时,减少热 媒水上水泵、热媒水罐、辅助蒸汽加热器、疏水箱、冷却器、多功能间壁式换热器等主要设备 及附件的投资;仅通过凝结水管路两点取水方式就能实现WGGH内循环水温的调节;节约成 本;
[0027] 4.通过该WGGH系统能够确保其零排放的环保要求,WGGH系统作为超净排放不可或 缺的调温系统,带来巨大的经济效益。
附图说明
[0028]图1是现有WGGH的结构示意图。
[0029]图2是现有WGGH的系统布置示意图。
[0030]图3是本发明所述WGGH的系统布置示意图。
[0031]图1中:炉膛-l〇l,SCR反应器-102,空预器-1〇3, fgc-3,除尘器-1〇5,脱硫塔-106, FGR-5,烟囱-108。 _2]图2中:热媒水箱-1,循环加压装置_2,FGC-3,辅汽加热器-4,FGR-5,辅助蒸汽汽 源-6,疏水箱-7,净水系统-8,七号低加-10,八号低加—11,六号低加—12,一号管道-21,二号 管道-22,三号管道-23,四号管道-24。
[0033]图3中:空预器_1〇3,除尘器—1〇5,FGC—3,FGR—5,凝结水栗—14,一号主回路_15,二 5王回路-16,回水回路-17,主取水回路-18,两点取水回路-19。
具体实施方式
[G034] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明 进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于 限定本发明。
[GG35] 本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了相互排斥 的特质和/或步骤以外,均可以以任何方式组合,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类 似目的的替代特征加以替换,g卩,除非特别叙述,每个特征之一系列等效或类似特征中的一 个实施例而已。
[0036] 实施例:
[0037] —、本发明WGGH的布置:
[M38] 如图3所示,本发明WGGH系统,其包括FGC3、FGR5、两点取水回路19、回水回路17、循 环升压泵13和凝结水管路。FGC3接于空预器103的后端,空预器103出来的烟气温度为130度 左右,而FGC3后方除尘器105要求的温度为95度左右,因此,FGC3在这里需要将进入其内的 烟气温度从130度左右降低到95度左右,而相应的FGR5前方脱硫塔出来的烟气温度为50度 左右,而烟囱要求的烟气温度为80度左右,因此,FGR在这里需要将进入其内的烟气温度从 50度左右升高到80度左右。为此,FGR5通过一号主回路15与FGC3的进水端相连,FGC3的出水 端通过二号主回路16与FGR5的进水端相连,形成水路循环,而本发明所采用的供水不再是 传统WGGH采用的除盐水,而是通过凝结水供水。所述凝结水管路的出水端为凝结水栗14,在 凝结水栗14后方的凝结水管路上设有八号低加11、七号低加10、六号低加12和五号低加。在 凝结水管路上,进入八号低加11的凝结水温度为35度左右,而从七号低加10出来的凝结水 温度为85度左右,从六号低加12出来的凝结水温度为103度左右。为了确保换热器内水温在 水露点温度(45°C左右)+25°C,确保受热面安全不腐蚀,热媒水及烟温不偏离设计值;因此, 本发明采用的两点取水回路19的其中一个取水点接于八号低加11前方的凝结水管上,即从 35度左右的地方取凝结水;另一个取水点接于六号低加12与七号低加10之间的凝结水管 上,即从85度左右的地方取凝结水。在两点取水回路19上设置调控阀。两点取水回路19取水 后的管路通过主取水回路18接于一号主回路15上。在主取水回路18并入一号主回路15后方 的一号主回路15上设置循环升压泵13,所述循环升压栗13为两个,一个作为主要的升压栗, 一个作为辅助的升压泵,两者并联设置,并且在循环升压栗13和主取水回路18上均设有调 控阀。
[0039] 所述回水回路17的进水端接于二号主回路16上,回水回路17的出水端接于六号低 加I2后方的凝结水管道上。保障了在机组不同负荷下,即使锅炉排烟温度发生变化,也不会 引起换热器出口烟温发生变化。
[0040]另外,在FGC3和FGR5的烟气侧均设置温度测点。通过布置在烟气侧的温度测点信 号反馈,控制两点取水后混合温度,确保换热器内水温在水露点温度+25°C,同时小于105°C 区间,确保受热面安全不腐蚀,热媒水及烟温不偏离设计值。
[0041] 二、本发明WGGH的工作流程:
[0042] 本发明所述WGGH的系统取水来自凝结水系统,并采用两点取水,即一点在八号低 加入口取35°C左右的凝结水,另一点在七号低加出口取85°C左右的凝结水。
[0043]当系统启动初期或锅炉低负荷工况,FGC吸热烟气余热不足以加热尾部净烟气至 80°C,通过两点取水的方式进行温度的调和。
[0044]当锅炉低负荷工况,FGC吸热量不足时,系统取水来自7号低加出口,取85°C的高温 水。
[0045]当锅炉高负荷工况,FGC吸热量大于FGR放热量时,则取8号低加入口 35。(:的凝结 水,进行系统水温调节,同时将系统内富裕热量传递给凝结水系统,排挤的汽机抽汽用于发 电做功,提升机组效率,节约能耗。
[0046] 该WGGH系统的换热流程为:系统通过两点取水的方式从凝结水泵中取水后,经循 环升压泵将工质送入FGC中,与进入FGC的烟气进行换热,水温被升高,而烟气温度得以降 低。被加热后的工质一部分引入循环回路后进入FGR中,与进入FGR的烟气进行换热,水温得 以降低,而烟气温度得以升高,然后经过换热后的工质与取水管路混合,再次进入循环升压 栗送入FGC;另一部分则通过回水回路引入六号低加前方的凝结水管道,回到凝结水系统。 [0047]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种WGGH系统,包括FGC C3)、FGR (5)和凝结水管路,FGR (5)通过一号主回路(15)与 FGC (3)的进水端相连,FGC (3)的出水端通过二号主回路(16)与FGR (5)的进水端相连,形成 水路循环;所述凝结水管路的出水端为凝结水栗(14),在凝结水杲(14)后方的凝结水管路 上设有八号低加(11)、七号低加(10)和六号低加(12),其特征在于:还包括两点取水回路 (19),所述两点取水回路(19)的其中一个取水点接于八号低加(U)前方的凝结水管上,另 一个取水点接于六号低加(12)与七号低加(10)之间的凝结水管上,两点取水回路(19)取水 后的管路通过主取水回路(18)接于一号主回路(15)上; 当系统启动初期或锅炉低负荷工况,FGC (3)吸热烟气余热不足以加热尾部净烟气至80 °C,通过两点取水的方式进行温度的调和: 当锅炉低负荷工况,FGC (3)吸热量不足时,系统取水来自7号低加(10)出口的高温水; 当锅炉高负荷工况,FGC (3)吸热量大于FGR (5)放热量时,则取8号低加(11)入口的凝结 水,进行系统水温调节,同时将系统内富裕热量传递给凝结水系统,排挤的汽机抽汽用于发 电做功。
2. 如权利要求1所述的WGGH系统,其特征在于:还包括回水回路(17),所述回水回路 (17)的进水端接于二号主回路(16)上,回水回路(17)的出水端接于六号低加(12)后方的凝 结水管道上。
3. 如权利要求1所述的WGGH系统,其特征在于:还包括循环升压泵(13),所述循环升压 泵(13)设置于主取水回路(18)并入后的一号主回路(15)上。
4. 如权利要求3所述的WGGH系统,其特征在于:所述循环升压栗(1¾为两个,并联设置。
5. 如权利要求3或者4中任一所述的WGGH系统,其特征在于:在循环升压泵(I3)上设置 有调控阀。
6. 如权利要求1所述的WGGH系统,其特征在于:在两点取水回路(I9)上设置调控阀。
7. 如权利要求1所述的WGGH系统,其特征在于:在主取水回路(1®上设有调控阀。
8. 如权利要求1所述的WGGH系统,其特征在于:在FGC⑶和FGR⑸的烟气侧均设置温度 测点。
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