CN107036071A - 烟气换热器的进水温度的调节方法及其调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟气换热器的进水温度的调节方法及其调节装置，该烟气换热器的进水温度的调节方法，包括如下步骤：通过高压加热器的疏水来加热进入烟气换热器的补给水，同时实时检测烟气换热器的进水温度；当检测到的进水温度t高于预设的进水温度的最大值T1时，减少高压加热器的疏水进入烟气换热器的疏水量；当检测到的进水温度t低于预设的进水温度的最小值T2时，增加高压加热器的疏水进入烟气换热器的疏水量；其中，65℃≤T2≤T1≤80℃。该烟气换热器的进水温度的调节方法及其调节装置，在不增加设备、同时能降低水泵能耗的情况下，合理控制烟气换热器的进水温度，降低烟气换热器的腐蚀程度。

Description

烟气换热器的进水温度的调节方法及其调节装置

技术领域

本发明涉及烟气余热回收技术领域，特别是涉及一种烟气换热器的进水温度的调节方法及其调节装置。

背景技术

烟气余热回收主要采用水作为介质，但是水源不同而导致技术方案以及工艺不完全相同。热力发电厂一般采用以下方式：

1)采用汽轮机凝结水，凝结水吸收烟气热量后直接带入汽轮机系统内。(系统见附图1)

2)采用闭式循环水，以水作为中间介质，把热量输送给需要的系统或用户。

因为锅炉烟气中含有酸性物质(SO3、HCl等)，在换热器壁温低于酸露点时就有可能发生腐蚀，低于水露点时会严重腐蚀。因此无论使用那种烟气余热回收工艺，为了避免水和烟气换热时烟气换热器壁温偏低发生腐蚀，都会对水介质的入口温度提出限制要求，一般水温下限为65～85℃，另外水温上限也不能超过烟气温度(100～160℃)，否则也没法进行换热。

传统的提高烟气换热器进水温度的方式有以下方式：

1)采用更高温度的凝结水进行混合，这部分高温的凝结水相当于在系统中进行闭式循环。由于高温凝结水具备的压力远高于闭式循环的阻力，需要采用节流阀来调节水量，节流带来的额外阻力使你凝结水泵电耗增加。

2)采用独立的循环泵，抽取烟气换热器出口的热水回送至烟气换热器入口，以此提高进水温度。根据目前水泵技术水平，最低扬程的泵也超过闭式循环的阻力，依然要采用调节阀节流或者采用变速调节，这种方式虽然不消耗凝结水水泵电耗，但是消耗了闭式泵的电耗，而且还要增加设备投资。

发明内容

基于此，有必要提供一种烟气换热器的进水温度的调节方法及其调节装置，在不增加设备、同时能降低水泵能耗的情况下，合理控制烟气换热器的进水温度，降低烟气换热器的腐蚀程度。

其技术方案如下：

一种烟气换热器的进水温度的调节方法，包括如下步骤：

实时检测烟气换热器的进水温度；

当检测到的进水温度t高于预设的进水温度的最大值T1时，减少高压加热器的疏水进入烟气换热器的疏水量；

当检测到的进水温度t低于预设的进水温度的最小值T2时，增加高压加热器的疏水进入烟气换热器的疏水量；

其中，65℃≤T2≤T1≤80℃。

上述烟气换热器的进水温度的调节方法使用时，通过高压加热器的疏水来加热进入烟气换热器的补给水，同时实时检测烟气换热器的进水温度，通过对烟气换热器的进水温度监控，合理的调整高压加热器的疏水输送量，使送入烟气换热器中的水的水温能达到65～80℃，满足烟气换热器防腐的进水要求，降低或避免烟气换热器的低温或高温腐蚀。该烟气换热器的进水温度的调节方法，在不增加设备、同时能降低水泵能耗的情况下，合理控制烟气换热器的进水温度，降低烟气换热器的腐蚀程度。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，检测到的进水温度t与预设的进水温度的最大值T1之间的差值越大，减少进入烟气换热器的疏水量越多。因而可检测到的进水温度t与预设的进水温度的最大值T1之间的差值大小、来设置多个调节阀的调节档次来调节疏水量的大小，避免调节阀实时变动，导致调节阀容易损坏，提高系统运行的稳定性。

在其中一个实施例中，检测到的进水温度t与预设的进水温度的最小值T2之间的差值越大，增加进入烟气换热器的疏水量越多。因而可检测到的进水温度t与预设的进水温度的最小值T2之间的差值大小、来设置多个调节阀的调节档次来调节疏水量的大小，避免调节阀实时变动，导致调节阀容易损坏，提高系统运行的稳定性。

在其中一个实施例中，高压加热器的疏水进入水泵的进水端进行混合，再将混合的水送入烟气换热器的进水端时，还包括：当检测到的进水温度t高于预设的进水温度的最大值T1时，增加水泵的进水端的补给水的给水量；当检测到的进水温度t低于预设的进水温度的最小值T2时，减少水泵的进水端的补给水的给水量。因而可通过增加或减少水泵的进水端的补给水的给水量来调节烟气换热器的进水温度，避免疏水水量不足或水量过大无法及时调节的情况的发生，使烟气换热器的进水温度的调整更加敏捷。

在其中一个实施例中，高压加热器的疏水与水泵的补给水分别进入水换热器进行热交换，将交换完热量后的水泵的补给水送入烟气换热器的进水端时，还包括：当检测到的进水温度t高于预设的进水温度的最大值T1时，增加水泵的进水端的补给水的给水量；当检测到的进水温度t低于预设的进水温度的最小值T2时，减少水泵的进水端的补给水的给水量。因而可利用高压加热器的高温疏水进入第一换热器来加热水泵的供水，使通过水泵送入烟气换热器中的水的水温能达到65～80℃，满足烟气换热器防腐的进水要求；避免水泵布置离厂房较远时，高压加热器的疏水长距离输送会汽化而引起振动。同时通过增加或减少水泵的进水端的补给水的给水量来调节烟气换热器的进水温度，避免疏水水量不足或水量过大无法及时调节的情况的发生，使烟气换热器的进水温度的调整更加敏捷。

本技术方案还提供了一种烟气换热器的进水温度的调节装置，包括：汽轮机，所述汽轮机设有第一预设抽气口；高压加热器，所述高压加热器包括与所述第一预设抽气口连通的进气接口；水泵，所述水泵包括第一进水端及给水端，所述第一进水端与用于提供水温低于预设温度的水的供水水管连通，所述高压加热器的疏水用于加热所述供水水管提供的给水；烟气换热器，所述烟气换热器的进水口与所述给水端连通；及控制装置，所述控制装置包括用于调节高压加热器的疏水进入烟气换热器的疏水量的调节阀、用于检测所述烟气换热器的进水温度的温度传感器、及控制器，所述控制器与所述调节阀及所述温度传感器通信连接，所述控制器能够根据温度传感器检测的温度信息来控制所述调节阀的开合大小。

上述烟气换热器进水温度的调节装置使用时，利用高压加热器的高温疏水来加热水泵的第一进水端的供水水管提供的较低温度的水，并通过控制器实时根据温度传感器检测到的进水温度来调整调节阀的开合大小，使通过水泵送入烟气换热器中的水的水温能达到65～80℃，满足烟气换热器防腐的进水要求；进而可在不增加设备、同时能降低水泵能耗的情况下，提高烟气换热器的进水温度，降低烟气换热器的腐蚀程度。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述水泵的第一进水端与所述高压加热器的疏水接口接通；所述调节阀设置于所述疏水接口与所述第一进水端之间。因而可利用高压加热器的疏水与水泵的第一进水端与供水水管提供的冷水进行混合，使水泵送入烟气换热器中的水的水温能达到65～80℃，满足烟气换热器防腐的进水要求；同时通过在疏水接口与第一进水端设置调节阀，利用调节阀控制进入水泵的水流流速，便于调节水泵的供水温度。

在其中一个实施例中，所述高压加热器的疏水接口的出水压力大于所述第一进水端的进水压力。因而可自然形成压差，在不增加设备的情况下，自动把一部分疏水送至水泵的第一进水端与供水管道提供的冷水进行混合，形式满足烟气换热器的防腐要求的出水温度。

在其中一个实施例中，还包括第一换热器，所第一换热器包括与所述高压加热器的疏水接口连通的热进水端、与所述水泵的给水端连通的冷进水端、及与冷进水端连通的第一出水端；所述调节阀设置于所述疏水接口与所述热进水端之间。因而可利用高压加热器的高温疏水进入第一换热器来加热水泵的供水，使通过水泵送入烟气换热器中的水的水温能达到65～80℃，满足烟气换热器防腐的进水要求；避免水泵布置离厂房较远时，高压加热器的疏水长距离输送会汽化而引起振动。

在其中一个实施例中，所述汽轮机还设有第二预设抽气口，所述高压热水器还包括进水接口；还包括除氧器，所述除氧器包括所述除氧器包括与所述第二预设抽气口连通的进气端、与所述高压加热器的疏水接口连通的第二进水端、与所述烟气换热器的出水口连通的第三进水端、及与所述进水接口连通的出水端。因而通过除氧器利用汽轮机的高温气体对热交换过的水进行除氧处理，再进入高压加热器进行加热，加热后送入其他工序继续利用，循环使用，节约用水资源。

附图说明

图1为本发明所述的烟气换热器的进水温度的调节方法的流程图；

图2为本发明所述的烟气换热器的进水温度的调节装置的实施例一的示意图；

图3为本发明所述的烟气换热器的进水温度的调节装置的实施例二的示意图。

附图标记说明：

100、汽轮机，110、第一预设抽气口，120、第二预设抽气口，200、高压加热器，210、疏水接口，220、进气接口，230、进水接口，300、水泵，310、第一进水端，320、给水端，400、第一换热器，410、热进水端，420、冷进水端，430、第一出水端，440、第二出水端，500、烟气换热器，510、进水口，520、出水口，600、调节阀，700、温度传感器，800、控制器，810、输入模块，900、除氧器，910、进气端，920、第二进水端，930、第三进水端，940、第四进水端，950、第三出水端。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“连通”另一个元件，其具体方式可以通过现有技术实现，在此不再赘述。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”、“第三”及“第四”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1所示，本发明所述的一种烟气换热器的进水温度的调节方法，包括如下步骤：

实时检测烟气换热器的进水温度；

当检测到的进水温度t高于预设的进水温度的最大值T1时，减少高压加热器的疏水进入烟气换热器的疏水量；

当检测到的进水温度t低于预设的进水温度的最小值T2时，增加高压加热器的疏水进入烟气换热器的疏水量；

其中，65℃≤T2≤T1≤80℃。

上述烟气换热器的进水温度的调节方法使用时，通过高压加热器的疏水来加热进入烟气换热器的补给水，同时实时检测烟气换热器的进水温度，通过对烟气换热器的进水温度监控，合理的调整高压加热器的疏水输送量，使送入烟气换热器中的水的水温能达到65～80℃，满足烟气换热器防腐的进水要求，降低或避免烟气换热器的低温或高温腐蚀。该烟气换热器的进水温度的调节方法，在不增加设备、同时能降低水泵能耗的情况下，合理控制烟气换热器的进水温度，降低烟气换热器的腐蚀程度。

进一步的，检测到的进水温度t与预设的进水温度的最大值T1之间的差值越大，减少进入烟气换热器的疏水量越多。因而可检测到的进水温度t与预设的进水温度的最大值T1之间的差值大小、来设置多个调节阀的调节档次来调节疏水量的大小，避免调节阀实时变动，导致调节阀容易损坏，提高系统运行的稳定性。

进一步的，检测到的进水温度t与预设的进水温度的最小值T2之间的差值越大，增加进入烟气换热器的疏水量越多。因而可检测到的进水温度t与预设的进水温度的最小值T2之间的差值大小、来设置多个调节阀的调节档次来调节疏水量的大小，避免调节阀实时变动，导致调节阀容易损坏，提高系统运行的稳定性。

如图2所示，在上述任一实施例的基础上，高压加热器的疏水进入水泵的进水端进行混合，再将混合的水送入烟气换热器的进水端时，还包括：当检测到的进水温度t高于预设的进水温度的最大值T1时，增加水泵的进水端的补给水的给水量；当检测到的进水温度t低于预设的进水温度的最小值T2时，减少水泵的进水端的补给水的给水量。因而可通过增加或减少水泵的进水端的补给水的给水量来调节烟气换热器的进水温度，避免疏水水量不足或水量过大无法及时调节的情况的发生，使烟气换热器的进水温度的调整更加敏捷。

如图3所示，在另外一个实施例中，高压加热器的疏水与水泵的补给水分别进入水换热器进行热交换，将交换完热量后的水泵的补给水送入烟气换热器的进水端时，还包括：当检测到的进水温度t高于预设的进水温度的最大值T1时，增加水泵的进水端的补给水的给水量；当检测到的进水温度t低于预设的进水温度的最小值T2时，减少水泵的进水端的补给水的给水量。因而可利用高压加热器的高温疏水进入第一换热器来加热水泵的供水，使通过水泵送入烟气换热器中的水的水温能达到65～80℃，满足烟气换热器防腐的进水要求；避免水泵布置离厂房较远时，高压加热器的疏水长距离输送会汽化而引起振动。同时通过增加或减少水泵的进水端的补给水的给水量来调节烟气换热器的进水温度，避免疏水水量不足或水量过大无法及时调节的情况的发生，使烟气换热器的进水温度的调整更加敏捷。

如图2及图3所示，本发明还提供一种烟气换热器500的进水温度的调节装置，包括：汽轮机100，汽轮机100设有第一预设抽气口110；高压加热器200，高压加热器200包括与第一预设抽气口110连通的进气接口220；水泵300，水泵300包括第一进水端310及给水端320，第一进水端310与用于提供水温低于预设温度的水的供水水管连通，高压加热器200的疏水用于加热供水水管提供的给水；烟气换热器500，烟气换热器500的进水口510与给水端320连通；及控制装置，控制装置包括用于调节高压加热器200的疏水进入烟气换热器500的疏水量的调节阀600、用于检测烟气换热器500的进水温度的温度传感器700、及控制器810，控制器810与调节阀及温度传感器700通信连接，控制器810能够根据温度传感器700检测的温度信息来控制调节阀600的开合大小。

如图2及图3所示，上述烟气换热器500进水温度的调节装置使用时，利用高压加热器200的高温疏水来加热水泵300的第一进水端310的供水水管提供的较低温度的水，并通过控制器810实时根据温度传感器700检测到的进水温度来调整调节阀600的开合大小，使通过水泵300送入烟气换热器500中的水的水温能达到65～80℃，满足烟气换热器500防腐的进水要求；进而可在不增加设备、同时能降低水泵300能耗的情况下，提高烟气换热器500的进水温度，降低烟气换热器500的腐蚀程度。

需要说明的是，改变调节阀600的布置位置，或者采用其它调节水量的手段或设备，只要采用了高压加热器200的疏水作为加热热源，并且根据温度信号调节疏水水量，均与本方案的核心思路相同，属于本申请的等同技术方案。此外，控制器800包括用于设置目标温度的输入模块810。因而可以根据机组运行的实际情况，设置目标温度参数，适应不同类型的机组运行需要。采用不同的控制器810或控制元件进行水温参数监控和调节，只要控制方法上采用了高压加热器200的疏水作为加热热源，控制上对疏水量进行调节的方式，均与本方案的核心思路相同，属于本申请的等同技术方案。

如图2所示，在实施例一中，水泵300的第一进水端310与高压加热器200的疏水接口210接通；调节阀600设置于疏水接口210与第一进水端310之间。因而可利用高压加热器200的疏水与水泵300的第一进水端310与供水水管提供的冷水进行混合，使水泵300送入烟气换热器500中的水的水温能达到65～80℃，满足烟气换热器500防腐的进水要求；同时通过在疏水接口210与第一进水端310设置调节阀，利用调节阀控制进入水泵300的水流流速，便于调节水泵300的供水温度。

进一步的，高压加热器200的疏水接口210的出水压力大于第一进水端310的进水压力。因而可自然形成压差，在不增加设备的情况下，自动把一部分疏水送至水泵300的第一进水端310与供水管道提供的冷水进行混合，形式满足烟气换热器500的防腐要求的出水温度。

如图3所示，在实施例二中，还包括第一换热器400，所第一换热器400包括与高压加热器200的疏水接口210连通的热进水端410、与水泵300的给水端320连通的冷进水端420、及与冷进水端420连通的第一出水端430；调节阀600设置于疏水接口210与热进水端410之间。因而可利用高压加热器200的高温疏水进入第一换热器400来加热水泵300的供水，使通过水泵300送入烟气换热器500中的水的水温能达到65～80℃，满足烟气换热器500防腐的进水要求；避免水泵300布置离厂房较远时，高压加热器200的疏水长距离输送会汽化而引起振动。

在前述任一实施例的基础上，烟气换热器500热交换后的水及高压加热器200多余的疏水可以送入低压加热器，也可以送入除氧器900中进行除氧后在进行循环利用。具体的，汽轮机100还设有第二预设抽气口120，高压热水器还包括进水接口230；还包括除氧器900，除氧器900包括除氧器900包括与第二预设抽气口120连通的进气端910、与高压加热器200的疏水接口210连通的第二进水端920、与烟气换热器500的出水口520连通的第三进水端930、及与进水接口230连通的出水端。因而通过除氧器900利用汽轮机100的高温气体对热交换过的水进行除氧处理，再进入高压加热器200进行加热，加热后送入其他工序继续利用，循环使用，节约用水资源。

具体的，水泵300为凝结水泵300或补给水泵300。因而可根据实际需要采用不同的给水方式进行补水，可以使用凝结器中的凝结水，也可以使用其他水源。

此外，汽轮机100为凝汽式汽轮机100或背压式汽轮机100。不管在凝汽式汽轮机100还是背压式汽轮机100上使用本方案，或者用于不同参数、不同容量、加热器配置数量不同的汽轮机100，只要利用高压加热器200的疏水实现混合水温提高的思路，均与本方案的核心思路相同，属于本申请的等同技术方案。

需要说明的是，改变系统配置的加热器数量，或者以其它名称对设备和系统进行命名，其实质与本方案相同。扩大本方案的应用范围，不是用于烟气余热回收，但是利用的疏水作为热源，并且利用系统原有的差压进行水量调节，其核心思路与本方案相同，属于本申请的等同技术方案。

在满足机组特殊情况需要，例如机组启动或停机阶段，设置了额外的附属设施和系统，临时改变系统流程，例如在机组启动初期未投入高压加热器200时，设置旁路或备用管道临时从除氧器900抽取热水用于加热烟气换热器500入口管道的凝结水，但机组在正常运行仍切换回本方案的加热方式，其核心思路仍属于本方案范畴。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种烟气换热器的进水温度的调节方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过高压加热器的疏水来加热进入烟气换热器的补给水，同时实时检测烟气换热器的进水温度；

当检测到的进水温度t高于预设的进水温度的最大值T1时，减少高压加热器的疏水进入烟气换热器的疏水量；

当检测到的进水温度t低于预设的进水温度的最小值T2时，增加高压加热器的疏水进入烟气换热器的疏水量；

其中，65℃≤T2≤T1≤80℃。

2.根据权利要求1所述的烟气换热器的进水温度的调节方法，其特征在于，检测到的进水温度t与预设的进水温度的最大值T1之间的差值越大，减少进入烟气换热器的疏水量越多。

3.根据权利要求1所述的烟气换热器的进水温度的调节方法，其特征在于，检测到的进水温度t与预设的进水温度的最小值T2之间的差值越大，增加进入烟气换热器的疏水量越多。

4.根据权利要求1至3任一项所述的烟气换热器的进水温度的调节方法，其特征在于，高压加热器的疏水进入水泵的进水端进行混合，再将混合的水送入烟气换热器的进水端时，还包括：

当检测到的进水温度t高于预设的进水温度的最大值T1时，增加水泵的进水端的补给水的给水量；

当检测到的进水温度t低于预设的进水温度的最小值T2时，减少水泵的进水端的补给水的给水量。

5.根据权利要求1至3任一项所述的烟气换热器的进水温度的调节方法，其特征在于，高压加热器的疏水与水泵的补给水分别进入水换热器进行热交换，将交换完热量后的水泵的补给水送入烟气换热器的进水端时，还包括：

当检测到的进水温度t高于预设的进水温度的最大值T1时，增加水泵的进水端的补给水的给水量；

当检测到的进水温度t低于预设的进水温度的最小值T2时，减少水泵的进水端的补给水的给水量。

6.一种烟气换热器的进水温度的调节装置，其特征在于，包括：

汽轮机，所述汽轮机设有第一预设抽气口；

高压加热器，所述高压加热器包括与所述第一预设抽气口连通的进气接口；

水泵，所述水泵包括第一进水端及给水端，所述第一进水端与用于提供水温低于预设温度的水的供水水管连通，所述高压加热器的疏水用于加热所述供水水管提供的给水；

烟气换热器，所述烟气换热器的进水口与所述给水端连通；及

控制装置，所述控制装置包括用于调节高压加热器的疏水进入烟气换热器的疏水量的调节阀、用于检测所述烟气换热器的进水温度的温度传感器、及控制器，所述控制器与所述调节阀及所述温度传感器通信连接，所述控制器能够根据所述温度传感器检测的温度信息来控制所述调节阀的开合大小。

7.根据权利要求6所述的烟气换热器的进水温度的调节装置，其特征在于，所述水泵的第一进水端与所述高压加热器的疏水接口接通；所述调节阀设置于所述疏水接口与所述第一进水端之间。

8.根据权利要求7所述的烟气换热器的进水温度的调节装置，其特征在于，所述高压加热器的疏水接口的出水压力大于所述第一进水端的进水压力。

9.根据权利要求6所述的烟气换热器的进水温度的调节装置，其特征在于，还包括第一换热器，所第一换热器包括与所述高压加热器的疏水接口连通的热进水端、与所述水泵的给水端连通的冷进水端、及与冷进水端连通的第一出水端；所述调节阀设置于所述疏水接口与所述热进水端之间。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的烟气换热器的进水温度的调节装置，其特征在于，所述汽轮机还设有第二预设抽气口，所述高压热水器还包括进水接口；还包括除氧器，所述除氧器包括所述除氧器包括与所述第二预设抽气口连通的进气端、与所述高压加热器的疏水接口连通的第二进水端、与所述烟气换热器的出水口连通的第三进水端、及与所述进水接口连通的出水端。