CN107327838A - 一种冷渣器冷却水低温余热回收供热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷渣器冷却水低温余热回收供热方法，其中，冷却水采用脱盐水。脱盐水在冷渣器内吸收炉渣的热量后经脱盐水进水管依次进入1#和2#溴化锂吸收式热泵，并释放热量给冷剂水，最后经脱盐水出水管回到冷渣器。用户侧热水在两个溴化锂吸收式热泵内加热后经热水供水管输送给热用户，供热后经由热水回水管流回热泵；在非采暖季节，可调节阀门，使热水通过板换加热锅炉补水。脱盐水及热水的流动均由循环水泵驱动；两台溴化锂吸收式热泵均由采暖抽汽驱动，其产生的凝结水回到锅炉补水进行利用。该发明可将30℃的脱盐水加热到80℃，不仅较大程度的冷却了炉渣，还能实现一定的供热效果，避免了能源的浪费，值得相关企业借鉴。

Description

一种冷渣器冷却水低温余热回收供热方法
技术领域：
本发明公开了一种冷渣器冷却水低温余热回收供热方法，用于电厂低温余热回收领域。
背景技术：
随着生产力的不断进步与发展，循环流化床CFB(Circulating Fluidized Bed)锅炉凭借其燃料适应性强、燃烧效率高、负荷调节好及低排放量等优势，广泛应用于国内的电厂中。但CFB锅炉所用燃料往往是灰分较高的劣质煤，热值较低，所以灰渣量很大，且其排渣温度几乎与床温相同，一般在900℃左右，排渣中所携带的物理热品质很高，导致排渣的热损失很大。如果不能对这部分热量进行回收利用，不仅影响了机组的效率，而且会造成大量的能源浪费，长期运行更会增加机组的发电成本，所以有效地回收排渣余热，提高能源利用率显得极为重要。
高温炉渣经锅炉放渣口排出进入冷渣器，在冷渣器内将热量传递给冷却介质后，由上输渣皮带外送，此时出渣温度不能超过150℃的限值，以保证后续运输设备的工作条件和安全操作。冷渣器的冷却介质一般为水，根据不同的工程情况其热量利用方式不尽相同。为了防止冷渣器结垢，用工业水冷却时，其回水温度不得超过90℃；使用脱盐水冷却时，其回水温度不得超过130℃。
比较传统的冷渣器的冷却是通过冷却塔实现的，循环冷却水在冷渣器内吸收热量后，被送至冷却塔降温散热，灰渣的余热通过冷却水散失到空气中，无法回收利用，且由于循环冷却水水质较差，易导致冷渣器结垢，从而影响冷却效果甚至发生超温爆管事故。于是很多企业开始逐渐对冷渣器的冷却水系统进行了改造。比较常见的就是冷渣器与低温加热器串并联，冷却水采用凝结水，如神华神东电力郭家湾发电机厂工程，冷却水经冷渣器吸收热量后便接入低温加热器进行回收利用，冷渣器进出渣温为950℃/150℃，冷却水供回水温度为71.6℃/107.2℃；在此基础上也可辅以脱盐水作为备用水源，如福建晋江热电有限公司的发电机组，冷渣器进出渣温为950℃/50℃，冷却水供回水温度为43℃/85℃；若冷却水采用脱盐水，亦可将温度比较低的脱盐水经冷渣器吸收热量后，直接接入接入除氧器进行热力除氧，如临沂恒源热电有限公司的锅炉余热回收设计，冷渣器进出渣温为950℃/100℃，冷却水供回水温度为20℃/70℃。但上述改造方案均会破坏回热系统的平衡，影响回热系统的效率。
发明内容：
本发明针对上述问题，提供了一种冷渣器冷却水低温余热回收供热方法。本发明提供的方法不仅可以有效地回收冷渣器冷却水的余热，还能避免对回热系统的影响。其主要是利用吸收式热泵提取冷渣器冷却水中的热量，并输送到热用户作供暖使用。
本发明的技术方案：
本发明公开了一种冷渣器冷却水低温余热回收供热方法，冷渣器冷却水低温余热回收供热系统包括蒸汽锅炉、补给水泵、板式换热器、热用户、散热器、1#溴化锂吸收式热泵、2#溴化锂吸收式热泵、热水循环水泵、热水补水定压装置、冷渣器、脱盐水循环水泵、脱盐水补水定压装置、阀门和管道系统，脱盐水在冷渣器内吸收炉渣的热量后经脱盐水进水管进入1#溴化锂吸收式热泵，在蒸发器内释放热量给冷剂水后进入2#溴化锂吸收式热泵，并再一次在蒸发器内释放热量给冷剂水，最后经脱盐水出水管回到冷渣器；用户侧热水首先在2#溴化锂吸收式热泵内依次经吸收器和冷凝器加热，然后进入1#溴化锂吸收式热泵，再一次经吸收器和冷凝器加热后通过热水供水管输送给热用户，供热后经由热水回水管流回2#溴化锂吸收式热泵；脱盐水及热水的流动分别由脱盐水循环水泵和热水循环水泵驱动。
进一步的，所述冷渣器的脱盐水进出水温度为30℃/80℃。
进一步的，所述热用户的热水供回水温度为85℃/50℃。
进一步的，两台溴化锂吸收式热泵为串联使用。
进一步的，非采暖季原有的热回收系统可继续使用，关闭阀门B和阀门D，打开阀门A和阀门C，热泵制取的热水经由热水供水管进入板式换热器，加热锅炉补水后再经热水回水管流回2#溴化锂吸收式热泵。
进一步的，采暖抽汽经采暖抽汽管道进入发生器作为热泵的驱动热源，其产生的凝结水经凝结水管道与处理后的锅炉补水一起，在补给水泵的作用下送至蒸汽锅炉进行利用。
采用上述技术方案，本发明的技术效果有：
1.利用吸收式热泵提取冷渣器冷却水中的热量，并经过换热释放给供暖热水，实现了冷渣器冷却水低温余热的有效利用；
2.冷渣器的脱盐水进出水温度为30℃/80℃，热用户的热水供回水温度为85℃/50℃，不仅较大程度的冷却了炉渣，还实现了一定的供热效果；
3.将采暖抽汽作为吸收式热泵的驱动热源，其产生的凝结水可做锅炉补水使用，避免了热量浪费并节约资金；
4.在非采暖季节或地区，原有的热回收系统可继续使用，热泵制取的热水可加热锅炉补水，克服了时间和区域限制，充分回收炉渣余热。
附图说明：
图1是本发明一种冷渣器冷却水低温余热回收供热方法的示意图。
其中：1、蒸汽锅炉；2、补给水泵；3、板式换热器；4、热用户；5、散热器；6、1#溴化锂吸收式热泵；7、2#溴化锂吸收式热泵；8、热水循环水泵；9、热水补水定压装置；10、冷渣器；11、脱盐水循环水泵；12、脱盐水补水定压装置；13.1、冷凝器；13.2、冷凝器；14.1、发生器；14.2、发生器；15.1、吸收器；15.2、吸收器；16.1、蒸发器；16.2、蒸发器；17.1、阀门A；17.2、阀门B；17.3、阀门C；17.4、阀门D；18、高压蒸汽管道；19、锅炉补水管；20、热水供水管；21、热水回水管；22.1、采暖抽汽管道；22.2、采暖抽汽管道；23.1、凝结水管道；23.2、凝结水管道；24、脱盐水进水管；25、脱盐水出水管。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明所述的一种冷渣器冷却水低温余热回收供热方法作进一步说明。
如附图所示，一种冷渣器冷却水低温余热回收供热方法，其系统包括蒸汽锅炉1、补给水泵2、板式换热器3、热用户4、散热器5、1#溴化锂吸收式热泵6、2#溴化锂吸收式热泵7、热水循环水泵8、热水补水定压装置9、冷渣器10、脱盐水循环水泵11、脱盐水补水定压装置12、阀门和管道系统。在冷渣器10和热用户4之间设置两台溴化锂吸收式热泵6、7，两台溴化锂吸收式热泵6、7分别由冷凝器13.1、13.2，发生器14.1、14.2，吸收器15.1、15.2，蒸发器16.1、16.2组成。脱盐水进水管24连接冷渣器10的出口和1#溴化锂吸收式热泵6内蒸发器16.1的入口，脱盐水出水管25连接冷渣器10的入口和2#溴化锂吸收式热泵7内蒸发器16.2的出口，两台热泵的蒸发器之间亦由管道连接，以此在两台吸收式热泵6、7和冷渣器10三者之间组成脱盐水循环的管路；热水供水管20连接热用户4内散热器5的入口和1#溴化锂吸收式热泵6内冷凝器13.1的出口，热水回水管21连接热用户4内散热器5的出口和2#溴化锂吸收式热泵7内吸收器15.2的入口，2#溴化锂吸收式热泵7内冷凝器13.2的出口与1#溴化锂吸收式热泵6内吸收器15.1的入口通过管道连接起来，组成用户热水循环的管路。
冷却介质脱盐水在冷渣器10内获得高温炉渣的热量后，以80℃的温度从脱盐水进水管24进入1#溴化锂吸收式热泵6内的蒸发器16.1作为低温热源，向冷剂水释放热量后温度降低，经由两台热泵之间的管道进入2#溴化锂吸收式热泵7内的蒸发器16.2，再一次向冷剂水释放热量，所述作为低温热源的脱盐水温度降低为30℃，通过脱盐水出水管25流出进入冷渣器10再次吸收高温炉渣的热量。
用户热水在2#溴化锂吸收式热泵7内先后吸收吸收器15.2中溴化锂溶液放出的吸收热和冷凝器13.2中冷剂水冷凝放出的热量，温度升高，经由两台热泵之间的管道进入1#溴化锂吸收式热泵6，再次吸收吸收器15.1中溴化锂溶液放出的吸收热和冷凝器13.1中冷剂水冷凝放出的热量，所述热水的温度最终达到85℃，并通过热水供水管20输送至热用户4，经散热器5向室内释放热量，供热后所述热水温度降低为50℃，通过热水回水管21流出进入2#溴化锂吸收式热泵7再次加热。
上述脱盐水和热水的流动，是靠分别在脱盐水出水管25和热水回水管21上安装脱盐水循环水泵11和热水循环水泵8实现的，并分别在脱盐水循环水泵11和热水循环水泵8的入口处分别安装脱盐水补水定压装置12和热水补水定压装置9，以维持系统的稳定。
本发明所述的一种冷渣器冷却水低温余热回收供热方法，在非采暖季节或地区同样使用。在热水供水管20上安装三通接头，其两个出口分别通过管道连接热用户4中散热器5的入口和板式换热器3的入口，并在连接散热器5入口的管道上安装阀门B 17.2，在连接板式换热器3入口的管道上安装阀门A 17.1；同样可在热水回水管21上热水补水定压装置9之前安装三通接头，其两个入口分别通过管道连接散热器5的出口和板式换热器3的出口，并在连接板式换热器3出口的管道上安装阀门D 17.4，在连接散热器5出口的管道上安装阀门C 17.3。在非采暖季节，可关闭阀门B 17.2和阀门D 17.4，打开阀门A 17.1和阀门C 17.3，热泵制取的热水经由热水供水管20进入板式换热器3，加热锅炉补水后再经热水回水管21流回2#溴化锂吸收式热泵7。
本发明中所述的吸收式热泵的驱动是靠引入采暖抽汽作为驱动热源实现的，且其产生的凝结水作锅炉补水使用。采暖抽汽管道22.1、22.2分别接发生器14.1、14.2的入口，凝结水管道23.1、23.2分别接发生器14.1、14.2的出口，且凝结水管道23.1、23.2通过三通接头连接起来，三通的出口接出管道，再通过三通接头与处理后的锅炉补水管道连接，并通过管道连接三通的出口和蒸汽锅炉1的入口，补给水泵2即安装在此管道上。采暖抽汽经采暖抽汽管道22.1、22.2进入发生器14.1、14.2，加热使溴化锂稀溶液浓缩，其产生的凝结水经凝结水管道23.1、23.2合流，与处理后的锅炉补水一起在补给水泵2的作用下进入蒸汽锅炉1，经加热后变为高压蒸汽从高压蒸汽管道18输出。
上述锅炉补水由锅炉补水管19引入，并接板式换热器3，在非采暖季节吸收热水释放的热量后流出，在采暖季则直接流出，最后与所述凝结水合流进入蒸汽锅炉1。
本发明中的热泵技术是现有技术，以水作为换热介质，将低温热源中的热量提取出来，转移该部分热量，进而得到较高品位热媒的设备。在吸收式热泵中因为提取了低温热源脱盐水的热量，将热量用于加热热水，相对单纯用电或其他能源加热水，节省了大量能源。
最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术热源应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.本发明公开了一种冷渣器冷却水低温余热回收供热方法，冷渣器冷却水低温余热回收供热系统包括蒸汽锅炉（1）、补给水泵（2）、板式换热器（3）、热用户（4）、散热器（5）、1#溴化锂吸收式热泵（6）、2#溴化锂吸收式热泵（7）、热水循环水泵（8）、热水补水定压装置（9）、冷渣器（10）、脱盐水循环水泵（11）、脱盐水补水定压装置（12）、阀门和管道系统，其特征在于：脱盐水在冷渣器（10）内吸收炉渣的热量后经脱盐水进水管（24）进入1#溴化锂吸收式热泵（6），在蒸发器（16.1）内释放热量给冷剂水后进入2#溴化锂吸收式热泵（7），并再一次在蒸发器（16.2）内释放热量给冷剂水，最后经脱盐水出水管（25）回到冷渣器（10）；用户侧热水首先在2#溴化锂吸收式热泵（7）内依次经吸收器（15.2）和冷凝器（13.2）加热，然后进入1#溴化锂吸收式热泵（6），再一次经吸收器（15.1）和冷凝器（13.1）加热后通过热水供水管（20）输送给热用户（4），供热后经由热水回水管（21）流回2#溴化锂吸收式热泵（7）；脱盐水及热水的流动分别由脱盐水循环水泵（11）和热水循环水泵（8）驱动。
2.根据权利要求1所述的冷渣器冷却水低温余热回收供热方法，其特征在于：所述冷渣器的脱盐水进出水温度为30℃/80℃。
3.根据权利要求1所述的冷渣器冷却水低温余热回收供热方法，其特征在于：所述热用户的热水供回水温度为85℃/50℃。
4.根据权利要求1所述的冷渣器冷却水低温余热回收供热方法，其特征在于：两台溴化锂吸收式热泵为串联使用。
5.根据权利要求1所述的冷渣器冷却水低温余热回收供热方法，其特征在于：非采暖季原有的热回收系统可继续使用，关闭阀门B（17.2）和阀门D（17.4），打开阀门A（17.1）和阀门C（17.3），热泵制取的热水经由热水供水管（20）进入板式换热器（3），加热锅炉补水后再经热水回水管（21）流回2#溴化锂吸收式热泵（7）。
6.根据权利要求1所述的两台溴化锂吸收式热泵，其特征在于：采暖抽汽经采暖抽汽管道（22.1、22.2）进入发生器（14.1、14.2）作为热泵的驱动热源，其产生的凝结水经凝结水管道（23.1、23.2）合流后与处理后的锅炉补水一起，在补给水泵（2）的作用下送至蒸汽锅炉（1）进行利用。
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