CN104949100A - 一种火电厂节能系统 - Google Patents
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Abstract
一种火电厂节能系统，属于电力节能及环保领域，一种火电厂节能系统，包括一次风暖风器(1)、二次风暖风器(2)、凝结水加热器(3)、烟气换热器(4)、循环泵(5)、工质水箱(6)、补水装置(7)、系统调压装置(8)、系统稳压箱(9)、排气装置(10)。本发明采用在锅炉尾部烟道安装烟气换热器回收烟气余热，利用这部分热量加热一次风、二次风和凝结水，从而降低锅炉耗煤量，达到节能的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种火电厂节能系统，属于电力节能环保领域。
背景技术
在火力发电厂锅炉中空气和煤燃烧所产生的烟气，经过最后一级换热设备空预器后，仍然具有很高的温度，一般在120℃～160℃之间。这样的烟气如果直接排放到大气中，会带走大量的热量，这就是锅炉排烟热损失。排烟热损失是锅炉热损失中最大的一项，大中型电站锅炉在正常运行时，排烟热损失占到锅炉燃料输入热量的4％到8％，而排烟温度每降低15℃～25℃，就可提高锅炉效率1％左右。
如果在锅炉尾部烟道安装烟气换热器，通过热交换吸收部分烟气余热，使烟气温度降低后再排放，不但节省能源，还有利于锅炉尾部环保设备如电除尘、脱硫塔等设备效率的提高，从而达到节能、环保的效果。
目前锅炉烟气余热利用最多的是用来加热凝结水，代替部分低压加热器的功能，使汽轮机抽汽量减小，发电功率增加，节省燃煤量，所以称为低温省煤器。也有一些项目利用锅炉烟气余热来加热生活水，或者用于加热锅炉暖风器等。
发明内容
本发明的目的在于提出通过控制系统运行压力，使工作介质被加热后汽化，单位质量介质携带的热量大大增加，介质质量流量减小，使介质流动阻力减小，降低系统运行电耗和设备投资。
本发明所述的技术方案如下：
一种火电厂节能系统，包括一次风暖风器1、二次风暖风器2、凝结水加热器3、烟气换热器4、循环泵5、工质水箱6、补水装置7、系统调压装置8、系统稳压箱9和排气装置10；介质在烟气换热器4内吸收烟气余热发生汽化，在一次风暖风器1、二次风暖风器2及凝结水加热器3内放热凝结，由于介质发生汽化和凝结，充分利用介质的汽化潜热，单位质量的介质所携带的热量增加，介质流量减小；介质的循环流动存在部分非能动流动。
工作介质在升温段所述烟气换热器4内吸热汽化为气态，在降温段一暖风器1、二次暖风器2和凝结水加热器3内放热凝结为液态。
所述火电厂节能系统采用调压装置，系统运行时可根据运行温度调整系统运行压力，系统能在不同环境温度下运行。
所述一次风暖风器1、二次暖风器2和烟气换热器4采用H型鳍片管、螺旋鳍片管或光管，工质位于管内流动；凝结水加热器3采用管壳式换热器，工质走壳程，凝结水走管程。
所述工作介质可以采用水，也可以采用氨水或者有机物，不同的工质对应不同的工作压力，由调压装置进行调节控制。
本发明所述的火电厂节能方法，是利用锅炉烟气余热代替暖风器和低压加热器所用蒸汽，与普通机组相比，单位发电耗煤量煤耗降低，有很好的节能效果。
本发明所述的火电厂节能方法，整个系统中的介质处于一定的真空状态下运行，当介质在烟气换热器内吸热后，温度达到相应的沸点值时，工质开始汽化，同时继续吸收热量，温度进一步提高。当工质进入一、二次风暖风器或凝结水加热器内后，工质释放热量，温度降低超过凝结点时，凝结成液态。这样的设计有效解决了液态工质吸热量有限，质量流量大而导致系统耗电量大以及设备投资大的问题。
本发明所述的系统调压装置，采用有一定长度的垂直排水管道，在该管道上不同高度位置安装有电磁阀，当不同位置的电磁阀开启时，相当于调整管道有效垂直长度，开启的电磁阀位置越高，管道有效垂直长度越小，当管道排水对系统抽真空时，系统的真空度也就越小，系统运行压力越大。
本发明具有以下的优点和突出效果：
1、利用废弃的烟气余热来代替热能品质较高的蒸汽，节省火电机组燃煤；2、通过控制系统运行压力，使工质在吸热段发生汽化，提高单位工质热量的携带量，使系统运行成本下降；3、系统运行压力可通过调压装置进行控制，使系统具有很好的适应性；4、机组排烟温度降低后，有利于提高电除尘和脱硫塔的效率，具有很好的环保效果。
综上所述，本发明是一种性能良好的火电机组节能方法，同时还能降低排放。
本发明采用系统调压装置对系统运行压力进行控制，使系统处于一定的真空度状态下运行，根据运行温度调整系统运行压力，能在不同环境温度良好运行，可采用水、有机物等作为换热介质；介质在烟气换热器内吸热汽化，在一次风暖风器、二次风暖风器及凝结水加热器内部放热凝结，利用汽化潜热使单位质量的介质所携带的热量增加，介质流量减小；介质流动存在部分非能动流动，介质流动阻力小，依靠低扬程、小流量、低电耗的循环泵克服介质流动阻力。烟气换热器、一次风暖风器、二次风暖风器采用H型鳍片管、螺旋鳍片管或光管，工质位于管内流动。本发明的使用运行平稳、安全、节电，具有良好的节能效果。
附图说明
图1是本发明提供的系统流程示意图。
图中：1-一次暖风器；2-二次暖风器；3-凝结水加热器；4-烟气换热器；5-循环泵；6-工质水箱；7-补水装置；8-系统调压装置；9-系统稳压箱；10-排气装置。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的原理、具体结构和最佳实施方式。
图1是本发明提供的一种火电厂节能方法流程示意图。
一种火电厂节能系统，包括一次风暖风器1、二次风暖风器2、凝结水加热器3、烟气换热器4、循环泵5、工质水箱6、补水装置7、系统调压装置8、系统稳压箱9和排气装置10；介质在烟气换热器4内吸收烟气余热发生汽化，在一次风暖风器1、二次风暖风器2及凝结水加热器3内放热凝结，由于介质发生汽化和凝结，充分利用介质的汽化潜热，单位质量的介质所携带的热量增加，介质流量减小；介质的循环流动存在部分非能动流动。
工作介质在升温段所述烟气换热器4内吸热汽化为气态，在降温段一暖风器1、二次暖风器2和凝结水加热器3内放热凝结为液态。
所述火电厂节能系统采用调压装置，系统运行时可根据运行温度调整系统运行压力，系统能在不同环境温度下运行。
所述一次风暖风器1、二次暖风器2和烟气换热器4采用H型鳍片管、螺旋鳍片管或光管，工质位于管内流动；凝结水加热器3采用管壳式换热器，工质走壳程，凝结水走管程。
所述工作介质可以采用水，也可以采用氨水或者有机物，不同的工质对应不同的工作压力，由调压装置进行调节控制。
该系统流程包括图中：一次风暖风器1、二次风暖风器2、凝结水加热器3、烟气换热器4、循环泵5、工质水箱6、补水装置7、系统调压装置8、系统稳压箱9、排气装置10。
一次暖风器布置在一次冷风道空预器入口，二次风暖风器布置在二次风冷风道空预器入口，凝结水加热器布置在汽机房凝结水泵出口，烟气余热换热器可以布置在空预器出口或脱硫塔入口烟道上。系统还设置有循环水泵、工质水箱、稳压箱、补水装置等。各设备之间由循环管道连接而形成密闭的循环系统。
机组启动前由补水装置将整个系统充满水，根据环境温度确定好系统所需真空度，开启调压装置上相应位置上的电磁阀，打开调压装置与系统连接处的排水阀，对系统进行排水抽真空，当没有水排出时，系统压力达到设定值。
机组启动后，启动循环水泵，此时系统正式启动运行，工质进入烟气换热器后吸收烟气热量汽化为蒸汽，进入一、二次暖风器和凝结水加热器后，释放热量凝结成液态进入水箱，再进行下一个循环。
使用本发明提供的火电厂节能方法，可以同时达到节能和减排的效果，而且系统压力可根据实际需要进行调整，具有很好的适应性。
如上所述，本发明的技术方案已经描述清楚。对于本发明的实施示例，在不背离本发明权利要求定义的精神和范围情况下，可以在细节处细化和修改。
Claims (5)
1.一种火电厂节能系统，其特征是包括一次风暖风器(1)、二次风暖风器(2)、凝结水加热器(3)、烟气换热器(4)、循环泵(5)、工质水箱(6)、补水装置(7)、系统调压装置(8)、系统稳压箱(9)和排气装置(10)；介质在烟气换热器(4)内吸收烟气余热发生汽化，在一次风暖风器(1)、二次风暖风器(2)及凝结水加热器(3)内放热凝结，由于介质发生汽化和凝结，充分利用介质的汽化潜热，单位质量的介质所携带的热量增加，介质流量减小；介质的循环流动存在部分非能动流动。
2.按照权利要求1所述的一种火电厂节能系统，其特征在于：工作介质在升温段所述烟气换热器(4)内吸热汽化为气态，在降温段一暖风器(1)、二次暖风器(2)和凝结水加热器(3)内放热凝结为液态。
3.按照权利要求1所述的一种火电厂节能系统，其特征在于：所述火电厂节能系统采用调压装置，系统运行时可根据运行温度调整系统运行压力，系统能在不同环境温度下运行。
4.按照权利要求1所述的一种烟气加热方法和装置，其特征在于：所述一次风暖风器(1)、二次暖风器(2)和烟气换热器(4)采用H型鳍片管、螺旋鳍片管或光管，工质位于管内流动；凝结水加热器(3)采用管壳式换热器，工质走壳程，凝结水走管程。
5.按照权利要求2所述的一种烟气加热方法和装置，其特征在于：所述工作介质可以采用水，也可以采用氨水或者有机物，不同的工质对应不同的工作压力，由调压装置进行调节控制。
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