CN105402761A - 汽轮机乏汽余热耦合锅炉烟气余热深度利用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明目的是提供一种可进一步提高发电机组的热效率，降低能源消耗，减少污染的汽轮机乏汽余热耦合锅炉烟气余热深度利用系统。本发明的汽轮机乏汽余热耦合锅炉烟气余热深度利用系统，包括一次风机和二次风机，一次风机的排风口与一次风输送管路的进风口相连，一次风输送管路的中部穿过空气预热器的一次风换热通道，二次风机的排风口与二次风输送管路的进风口相连，二次风输送管路的中部穿过空气预热器的二次风换热通道，空气预热器的一侧设有烟气通道，空气预热器的烟气通道串联在烟道的中部，烟道出口端设有除尘器，一次风输送管路和二次风输送管路位于空气预热器进风段的管路上串联有暖风器。

Description

汽轮机乏汽余热耦合锅炉烟气余热深度利用系统
技术领域
本发明涉及一种汽轮机乏汽余热耦合锅炉烟气余热深度利用系统。
背景技术
当前，火电机组仍然在主要经济体的电力生产中扮演重要角色。随着化石能源的日益减少、环保要求的日益提高以及国家能源产业政策对火力发电节能降耗提出更高标准，如何进一步降低单位发电能耗进而实现节能减排是发电企业的重要任务。
基于蒸汽朗肯动力循环理论，机组发电时汽轮机排汽需要产生大量的能源损失，约占机组输入能量的40％。该汽轮机乏汽余热损失利用的技术措施有限，在北方通过高背压、热泵等方法可用于冬季采暖供热，但在采暖尖末寒期该余热无法全部利用，非供热季以及南方全季节时间该余热无法利用，造成冷源损失。因此，有必要研究汽轮机乏汽余热的其他利用方式。
火电机组排烟温度每升高10℃，机组供电煤耗将增加约1g/(kW·h)，在运行中排烟温度偏高是影响锅炉效率的重要因素之一，尤其是随着运行时间的增加，排烟温度偏高的现象比较普遍。锅炉烟气余热利用是降低排烟温度、提高炉效的有效措施。但当前低温省煤器等技术措施，由于排烟温度受制于低温腐蚀等因素影响，余热利用的能源品位等级较低，进而提高机组效率空间受限。此外，锅炉重要辅机空预器存在低温腐蚀导致漏风量偏大、风机电耗增加的问题，同时随着SCR烟气脱硝装置投入后，低烟温也导致氨气逃逸后生成的硫酸氢氨容易聚集在空预器受热面上发生腐蚀和堵塞。因此，需考虑在不增加抽汽前提下提高暖风器出口风温，进而提高空预器冷端出口烟温预防低温腐蚀的措施。
发明内容
针对前述火电机组存在的问题，本发明提供了一种可利用汽轮机乏汽余热加热暖风器中冷风，提高的排烟余热由凝结水通过烟-水换热器进行回收，并排挤低压加热器抽汽返回汽轮机做功，实现了汽轮机乏汽余热与锅炉烟气余热的耦合利用，由此可进一步提高发电机组的热效率，降低能源消耗，减少污染的汽轮机乏汽余热耦合锅炉烟气余热深度利用系统。
本发明的汽轮机乏汽余热耦合锅炉烟气余热深度利用系统，包括一次风机和二次风机，一次风机的进风口和二次风机的进风口分别与外界大气相连，一次风机的排风口与一次风输送管路的进风口相连，一次风输送管路的中部穿过空气预热器的一次风换热通道，二次风机的排风口与二次风输送管路的进风口相连，二次风输送管路的中部穿过空气预热器的二次风换热通道，空气预热器的一侧设有烟气通道，空气预热器的烟气通道串联在烟道的中部，烟道出口端设有除尘器，所述一次风输送管路和二次风输送管路位于空气预热器进风段的管路上串联有暖风器，暖风器的加热回路串联在机组循环水/乏汽循环管路上；
所述烟道位于空气预热器和除尘器之间的管路上串联有烟-水换热器，烟-水换热器的加热回路串联在凝汽器后轴封加热器凝结水循环管路上；
所述凝汽器后轴封加热器凝结水循环管路的入口端与低压加热管路的进口端相连，凝汽器后轴封加热器凝结水循环管路的出口端与低压加热管路的出口端相连，低压加热管路上自入口端至出口端依次串联有八号低压加热器、七号低压加热器、六号低压加热器和五号低压加热器，八号低压加热器具有八号低压加热器抽汽装置，七号低压加热器具有七号低压加热器抽汽装置，六号低压加热器具有六号低压加热器抽汽装置，五号低压加热器具有五号低压加热器抽汽装置；
所述低压加热管路位于所述七号低压加热器和六号低压加热器之间的管路段通过管道与所述凝汽器后轴封加热器凝结水循环管路上将凝结水输入所述烟-水换热器的管段相连，所述低压加热管路位于所述六号低压加热器和五号低压加热器之间的管路段通过管道与所述凝汽器后轴封加热器凝结水循环管路上将凝结水输出所述烟-水换热器的管段相连。
本发明的汽轮机乏汽余热耦合锅炉烟气余热深度利用系统，其中所述空气预热器为回转式空气预热器。
本发明的汽轮机乏汽余热耦合锅炉烟气余热深度利用系统的有益效果如下：
本发明提供了一种汽轮机乏汽余热耦合锅炉烟气余热深度利用系统，采用本发明系统及方法后，一是可以通过机组循环水/乏汽加热暖风器中一、二次风实现回收汽轮机乏汽余热；二是空气预热器出口烟气温度提高，有利于预防空预器冷端低温腐蚀；三是烟气余热量增加及能量品位提高，通过烟-水换热器中凝结水吸热回收后，排挤了较高能级低压加热器抽汽并增加机组做功能力；四是对于湿冷机组，机组循环水经过暖风器被冷却，减少了冷却水塔散热损失及蒸发损失；五是对于干冷机组，夏季高温时用暖风器冷却乏汽可起到降低尖峰背压的作用。因此，本发明可进一步提高发电机组的热效率，降低能源消耗，减少污染。
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1为本发明的汽轮机乏汽余热耦合锅炉烟气余热深度利用系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的汽轮机乏汽余热耦合锅炉烟气余热深度利用系统，包括一次风机1和二次风机2，一次风机1的进风口和二次风机2的进风口分别与外界大气相连，一次风机1的排风口与一次风输送管路的进风口相连，一次风输送管路的中部穿过空气预热器4的一次风换热通道，二次风机2的排风口与二次风输送管路的进风口相连，二次风输送管路的中部穿过空气预热器4的二次风换热通道，空气预热器4的一侧设有烟气通道，空气预热器4的烟气通道串联在烟道16的中部，烟道16出口端设有除尘器，一次风输送管路和二次风输送管路位于空气预热器4进风段的管路上串联有暖风器3，暖风器3的加热回路串联在机组循环水/乏汽循环管路14上；
烟道16位于空气预热器4和除尘器之间的管路上串联有烟-水换热器15，烟-水换热器15的加热回路串联在凝汽器后轴封加热器凝结水循环管路13上；
凝汽器后轴封加热器凝结水循环管路13的入口端与低压加热管路的进口端相连，凝汽器后轴封加热器凝结水循环管路13的出口端与低压加热管路的出口端相连，低压加热管路上自入口端至出口端依次串联有八号低压加热器8、七号低压加热器7、六号低压加热器6和五号低压加热器5，八号低压加热器8具有八号低压加热器抽汽装置12，七号低压加热器7具有七号低压加热器抽汽装置11，六号低压加热器6具有六号低压加热器抽汽装置10，五号低压加热器具有五号低压加热器抽汽装置9；
低压加热管路位于七号低压加热器7和六号低压加热器6之间的管路段通过管道与凝汽器后轴封加热器凝结水循环管路13上将凝结水输入烟-水换热器15的管段相连，低压加热管路位于六号低压加热器6和五号低压加热器5之间的管路段通过管道与凝汽器后轴封加热器凝结水循环管路13上将凝结水输出烟-水换热器15的管段相连。
上述空气预热器4为回转式空气预热器。
本发明的汽轮机乏汽余热耦合锅炉烟气余热深度利用系统在使用时，可将汽轮机的乏汽余热经过机组循环水/乏汽循环管路14送入暖风器3用于加热来自一次风机1和二次风机2的冷风，提高空气预热器4空气入口侧的一次风和二次风的温度，机组循环水/乏汽循环管路14中的乏汽在暖风器3中被冷却后，返回机组循环水管路或凝汽器中，从而实现对汽轮机乏汽余热的充分利用；
将来自凝汽器后轴封加热器的凝结水通过所述凝汽器后轴封加热器凝结水循环管路13输送至烟-水换热器15，用于吸收由锅炉燃烧排出的烟气的热量，然后将吸收了由锅炉燃烧排出的烟气的热量的水经由凝汽器后轴封加热器凝结水循环管路13排出。
本发明的汽轮机乏汽余热耦合锅炉烟气余热深度利用系统，由于采用暖风器3提高一、二次风的温度，导致空气预热器4出口烟气温度升高，使得锅炉烟气余热增加。由七号低压加热器7出口或八号低压加热器8入口凝结水进入烟-水热交换器15，吸收锅炉烟气余热升温后，送回至五号低压加热器5入口或出口凝结水管路。流经六号低压加热器6或五号低压加热器5的凝结水流量减少，排挤了部分汽轮机抽汽10或抽汽9返回做功，使得机组整体循环热效率提高。
同时，利用汽轮机余热加热可提高暖风器3出口风温，降低了空气预热器4低温腐蚀风险；机组循环水余热利用后温度降低，可减少机组冷却塔蒸发损失；对于干冷机组，夏季高温时用暖风器3冷却汽轮机乏汽余热可起到降低尖峰背压的作用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.汽轮机乏汽余热耦合锅炉烟气余热深度利用系统，包括一次风机(1)和二次风机(2)，一次风机(1)的进风口和二次风机(2)的进风口分别与外界大气相连，一次风机(1)的排风口与一次风输送管路的进风口相连，一次风输送管路的中部穿过空气预热器(4)的一次风换热通道，二次风机(2)的排风口与二次风输送管路的进风口相连，二次风输送管路的中部穿过空气预热器(4)的二次风换热通道，空气预热器(4)的一侧设有烟气通道，空气预热器(4)的烟气通道串联在烟道(16)的中部，烟道(16)出口端设有除尘器，其特征在于：所述一次风输送管路和二次风输送管路位于空气预热器(4)进风段的管路上串联有暖风器(3)，暖风器(3)的加热回路串联在机组循环水/乏汽循环管路(14)上；
所述烟道(16)位于空气预热器(4)和除尘器之间的管路上串联有烟-水换热器(15)，烟-水换热器(15)的加热回路串联在凝汽器后轴封加热器凝结水循环管路(13)上；
所述凝汽器后轴封加热器凝结水循环管路(13)的入口端与低压加热管路的进口端相连，凝汽器后轴封加热器凝结水循环管路(13)的出口端与低压加热管路的出口端相连，低压加热管路上自入口端至出口端依次串联有八号低压加热器(8)、七号低压加热器(7)、六号低压加热器(6)和五号低压加热器(5)，八号低压加热器(8)具有八号低压加热器抽汽装置(12)，七号低压加热器(7)具有七号低压加热器抽汽装置(11)，六号低压加热器(6)具有六号低压加热器抽汽装置(10)，五号低压加热器具有五号低压加热器抽汽装置(9)；
所述低压加热管路位于所述七号低压加热器(7)和六号低压加热器(6)之间的管路段通过管道与所述凝汽器后轴封加热器凝结水循环管路(13)上将凝结水输入所述烟-水换热器(15)的管段相连，所述低压加热管路位于所述六号低压加热器(6)和五号低压加热器(5)之间的管路段通过管道与所述凝汽器后轴封加热器凝结水循环管路(13)上将凝结水输出所述烟-水换热器(15)的管段相连。
2.根据权利要求1所述的汽轮机乏汽余热耦合锅炉烟气余热深度利用系统，其特征在于：所述空气预热器(4)为回转式空气预热器。
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Application publication date: 20160316

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