CN111828998A - 一种新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统，包括空气预热器、烟气冷却器、电除尘器、脱硫吸收塔、烟气加热器、烟囱和暖风器，其中，所述空气预热器、烟气冷却器、电除尘器、脱硫吸收塔、烟气加热器和烟囱沿烟气流通方向依次连接；所述烟气冷却器、烟气加热器和暖风器通过第一管路依次连接形成第一余热循环回路，所述第一余热循环回路内设有第一循环水。本发明中，将烟气冷却器与暖风器联用并兼顾节能与环保，在保证消除白烟的环保基础上进一步进行节能优化，将锅炉系统和汽机回热系统进行耦合，进一步降低煤耗，整体经济性更佳。

Description

一种新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统

技术领域

本发明涉及火电厂节能降耗领域，尤其涉及一种新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统。

背景技术

燃煤电厂系统中有着丰富的余热资源，包括各子系统产生的废水、废汽和废渣，其中最大的热量损失是电力系统的冷源损失，其包括锅炉的排烟损失和汽机的凝汽器排汽损失，可占整个电力系统整体损失80％以上。在燃煤电站中，锅炉是能量传递与转化过程中最基本的设备，也是第一大耗能设备。大型电站锅炉中，燃料化学能的90-94％可被工质吸收利用，余下6-10％以锅炉热损失的形式释放到环境中去，而在锅炉系统损失中，排烟热损失占锅炉全部热损失的60％以上，因此锅炉排烟蕴藏着巨大的余热资源。

在烟囱排烟前，常规都会采用石灰石石膏法脱硫技术对烟气进行处理，脱硫后的烟气温度降到50℃左右，此时的湿烟气处于饱和状态，直接排放会使烟囱出口处出现大量液态凝结水，形成白色“烟羽”。特别是冬季时，湿烟羽相当严重，对周边产生一定的视觉污染。为消除白色“烟羽”，往往要在烟囱入口加装烟气加热器来提高排烟温度，烟气加热器的热源一般来源于锅炉的烟气余热。然而，现有的系统中往往是在锅炉空预器后端采用回转式GGH或布置烟气冷却器来吸收锅炉烟气余热，吸收的烟气余热直接加热烟囱入口的烟气。此种方式对能量的利用比较简单，在实际过程中往往会将过量的能量输出到烟囱排烟中，造成能量的浪费。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种有效利用烟气余热以提高电厂锅炉效率，并能消除白烟的新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统，包括空气预热器、烟气冷却器、电除尘器、脱硫吸收塔、烟气加热器、烟囱和暖风器，其中，所述空气预热器、烟气冷却器、电除尘器、脱硫吸收塔、烟气加热器和烟囱沿烟气流通方向依次连接；

所述烟气冷却器、烟气加热器和暖风器通过第一管路依次连接形成第一余热循环回路，所述第一余热循环回路内设有第一循环水。

进一步地，还包括送风机，所述送风机、所述暖风器和空气预热器通过第二管路依次连接；所述暖风器设有进风口和出风口，二次风通过所述第二管路从所述送风机送至所述暖风器的进风口，再由所述暖风器的出风口送至所述空气预热器。

进一步地，所述暖风器将二次风加热到70℃以上。

进一步地，还包括辅助加热器，所述辅助加热器设于所述烟气冷却器和暖风器之间的所述第一管路上，所述暖风器设有第一进水口和第一出水口，所述辅助加热器设有第二进水口和第二出水口；所述第一循环水从所述烟气冷却器经所述烟气加热器流至所述暖风器的第一进水口，再从所述暖风器的第一出水口流出至所述辅助加热器的第二进水口，再由所述辅助加热器的第二出水口流回至所述烟气冷却器。

进一步地，还包括汽轮机组回热系统，所述辅助加热器通过第三管路和所述汽轮机组回热系统连接形成第二余热循环回路，所述第二余热循环回路内设有第二循环水。

进一步地，所述汽轮机组回热系统包括通过第四管路依次连接的八号低压加热器、七号低压加热器和六号低压加热器，所述第二循环水通过所述第四管路从所述八号低压加热器、七号低压加热器依次流向所述辅助加热器，再从所述辅助加热器流出至所述六号低压加热器。

进一步地，所述辅助加热器还设有第三进水口和第三出水口，所述第二循环水从所述七号低压加热器和六号低压加热器之间的管路流至所述辅助加热器的第三进水口，再由所述辅助加热器的第三出水口流回至所述七号低压加热器和六号低压加热器之间的管路上。

进一步地，所述烟气冷却器设有进水口和出水口，所述第一循环水在所述烟气冷却器的进水口处的温度设为70℃以上。

火电厂锅炉排烟温度设计值一般在125℃左右，实际运行值一般135℃左右。锅炉烟气的余热回收技术旨在把上述烟气温度降低到85℃左右，把回收的烟气热量合理利用，从而有效降低机组供电煤耗，达到节煤节水减排的目的。燃煤发电厂烟气余热回收的基本原理就是回收锅炉排烟的热量，将锅炉排烟温度降低到85℃左右再进入脱硫塔，减少脱硫塔的蒸发水量。回收的热量常规用于加热凝结水，减少汽轮机低加的抽汽，增加机组的发电功率，从而达到节煤节水的目的。从脱硫吸收塔流出的烟气温度一般在50℃左右，这时采用烟气加热器将烟气加热至72℃以上，在环境温度15℃以上时可达到消除白烟的目的。

本发明提供的新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统具有以下技术效果：

本发明中在电除尘器前端设置烟气冷却器，使进入电除尘器的运行温度由135℃下降到85℃-95℃，由于排烟温度的降低，进入电除尘器的烟气量减少，粉尘比电阻降低，除尘效率相应提高。烟气冷却器吸收的烟气余热的部分提供到烟气加热器以提高烟囱排烟温度，将排烟温度提高到72℃以上用于消除白烟，还有部分烟气余热送至暖风器用于提高空气预热器入口二次风温度，将二次风温度提高到70℃以上，从而达到提高锅炉效率的效果，另一方面也提高了空气预热器的冷端温度，可有效减缓空气预热器的冷端腐蚀堵塞。剩余的烟气余热通过辅助加热器，将热量传递到汽轮机组回热系统，排挤汽机低加处的抽汽做功，降低汽机热耗，从而实现余热利用和消除白烟的双重目的。

因此，本发明中将烟气冷却器与暖风器联用并兼顾节能与环保，在保证消除白烟的环保基础上进一步进行节能优化，将锅炉系统和汽机回热系统进行耦合，进一步降低煤耗，整体经济性更佳。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统的一个较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。实施例中所引用的如“上”、“下”、“第一”和“第二”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供了一种新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统，包括空气预热器、烟气冷却器、电除尘器、脱硫吸收塔、烟气加热器、烟囱和暖风器，其中，所述空气预热器、烟气冷却器、电除尘器、脱硫吸收塔、烟气加热器和烟囱沿烟气流通方向依次连接；所述烟气冷却器、烟气加热器和暖风器通过第一管路依次连接形成第一余热循环回路，所述第一余热循环回路内设有第一循环水。烟气从空气预热器排出后温度较高，经烟气冷却器后温度降低被送至电除尘器，烟气温度降低后，粉尘比电阻也会降低，从而提高了除尘效率；而从脱硫吸收塔中排出的烟气则温度较低，此时烟气经烟气加热器后温度升高，在环境温度较高时，烟囱口处基本无可见白烟排出。第一循环水在第一余热循环回路中循环流动，以将烟气冷却器处的热量送至烟气加热器和暖风器。

所述系统还包括送风机，所述送风机、暖风器和空气预热器通过第二管路依次连接；所述暖风器设有进风口和出风口，二次风从所述送风机送至所述暖风器的进风口，再由所述暖风器的出风口送至所述空气预热器。暖风器将烟气冷却器收集的热量传递到二次风，并由二次风将此热量送至空气预热器，最后提高锅炉的效率，降低了整个发电厂的能耗。需要说明的是，对于暖风器、送风机及二次风的风道的参数和布置，可根据实际情况进行选择，只要能实现本发明的功效即可。

所述暖风器将二次风加热到70℃以上。需要说明的是，所述暖风器对二次风的加热温度可根据实际情况进行选择，只要能实现本发明的功效即可。

所述系统还包括辅助加热器，所述辅助加热器设于所述烟气冷却器和暖风器之间的所述第一管路上，所述暖风器设有第一进水口和第一出水口，所述辅助加热器设有第二进水口和第二出水口；所述第一循环水从烟气冷却器经所述烟气加热器流至所述暖风器的第一进水口，再从所述暖风器的第一出水口流出至所述辅助加热器的第二进水口，再由所述辅助加热器的第二出水口流回至所述烟气冷却器。因此，从烟气冷却器收集到的剩余余热通过第一循环水送至辅助加热器，进一步提高烟气余热的回收利用。

所述系统还包括汽轮机组回热系统，所述辅助加热器通过第三管路和所述汽轮机组回热系统连接形成第二余热循环回路，所述第二余热循环回路内设有第二循环水。第二循环水在第二余热循环回路内循环流动，以将辅助加热器和汽轮机组回热系统之间进行热量循环，排挤汽机抽汽做功，降低汽机热耗。

所述汽轮机组回热系统包括通过第四管路依次连接的八号低压加热器、七号低压加热器和六号低压加热器，所述第二循环水从所述八号低压加热器、七号低压加热器依次流向所述辅助加热器，再从所述辅助加热器流出至所述六号低压加热器。所述辅助加热器还设有第三进水口和第三出水口，所述第二循环水从所述七号低压加热器和六号低压加热器之间的管路流至所述辅助加热器的所述第三进水口，再由所述第三出水口流回至所述七号低压加热器和六号低压加热器之间的管路上。需要说明的是，八号低压加热器、七号低压加热器和为六号低压加热器本领域常用设备，具体运行参数设置可根据实际情况进行选择，只要能实现本发明的功效即可。

所述烟气冷却器设有进水口和出水口，所述第一循环水在所述进水口处的温度设为70℃以上。温度70℃以上是考虑到防止低温腐蚀的需要，70℃时金属的低温腐蚀速率最低。需要说明的是，所述进水口处的具体温度设置可根据实际情况进行选择，只要能实现本发明的功效即可。

需要说明的是，对于本发明中上述设备的型号和运行参数，可根据实际情况进行选择，并且，第一循环水和第二循环水的品质不同，可根据实际情况进行选择，只要能实现电厂发电各项要求和本发明的功效即可。

实施例1

如图1所示，本实施例的新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统1包括空气预热器10、烟气冷却器20、电除尘器30、脱硫吸收塔40、烟气加热器50和烟囱60，空气预热器10、烟气冷却器20、电除尘器30、脱硫吸收塔40、烟气加热器50和烟囱60沿烟气流通方向通过烟气管路依次连接设置。本实施例中，在电除尘器30和脱硫吸收塔40之间还设有引风机系统120，空气预热器10与锅炉(图中未示出)连接。

新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统1还包括暖风器70，烟气冷却器20、烟气加热器50和暖风器70通过第一管路100依次连接形成第一余热循环回路，第一余热循环回路内设有第一循环水，第一循环水在第一余热循环回路内循环流动。新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统1还包括送风机80，送风机80、暖风器70和空气预热器10通过第二管路200依次连接；暖风器70设有进风口和出风口，二次风从送风机80送至暖风器70的进风口，再由暖风器70的出风口送至空气预热器10。本实施例中，从空气预热器10中送出的烟气温度约为162℃，经烟气冷却器20的处理后，烟气温度降至85℃，此时回收的烟气余热通过第一循环水送至烟气加热器50；脱硫吸收塔40处理后的烟气温度约为50℃，此时经过烟气加热器50处理后烟气温度到达72℃以上，达到了消除白烟的目的；第一循环水将烟气余热进一步输送至暖风器70，送风机80将20℃左右的二次风输送至暖风器70以将二次风加热到70℃以上，第二管路200将70℃以上的二次风输送至空气预热器10，进一步提高锅炉效率。

新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统1还包括辅助加热器90，辅助加热器90设于烟气冷却器20和暖风器70之间的第一管路100上，暖风器70设有第一进水口和第一出水口，辅助加热器90设有第二进水口和第二出水口；第一循环水从烟气冷却器20经烟气加热器50流至暖风器70的第一进水口，再从暖风器70的第一出水口流出至辅助加热器90的第二进水口，最后由辅助加热器90的第二出水口流回至烟气冷却器20。

新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统1还包括汽轮机组回热系统，辅助加热器90通过第三管路300和汽轮机组回热系统连接形成第二余热循环回路，第二余热循环回路内设有第二循环水，并且，本实施例中第二循环水的品质较第一循环水的品质更高，以满足汽轮机组回热系统的运行要求。

汽轮机组回热系统包括通过第四管路400依次连接的八号低压加热器111、七号低压加热器112和六号低压加热器113，第二循环水从八号低压加热器111、七号低压加热器112流向辅助加热器90，再从辅助加热器90流出至六号低压加热器113。辅助加热器90还设有第三进水口和第三出水口，第二循环水从七号低压加热器112和六号低压加热器113之间的管路流至辅助加热器90的第三进水口，再由辅助加热器90的第三出水口流回至七号低压加热器112和六号低压加热器113之间的管路上，最终流至汽轮机组回热系统，排挤汽机抽汽做功，降低汽机热耗。

本实施例中，烟气冷却器20设有进水口和出水口，第一循环水在烟气冷却器20的进水口处的温度设为70℃以上。

本实施例中，新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统的总的节能效果为1.5g/kwh，其中汽机侧的节煤量为0.5g/kwh，锅炉侧的节煤量为1.0g/kwh，锅炉效率可提高0.32％。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统，其特征在于，包括空气预热器、烟气冷却器、电除尘器、脱硫吸收塔、烟气加热器、烟囱和暖风器，其中，所述空气预热器、烟气冷却器、电除尘器、脱硫吸收塔、烟气加热器和烟囱沿烟气流通方向依次连接；

所述烟气冷却器、烟气加热器和暖风器通过第一管路依次连接形成第一余热循环回路，所述第一余热循环回路内设有第一循环水。

2.如权利要求1所述的新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统，其特征在于，还包括送风机，所述送风机、所述暖风器和空气预热器通过第二管路依次连接；所述暖风器设有进风口和出风口，二次风通过所述第二管路从所述送风机送至所述暖风器的进风口，再由所述暖风器的出风口送至所述空气预热器。

3.如权利要求2所述的新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统，其特征在于，所述暖风器将二次风加热到70℃以上。

4.如权利要求1所述的新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统，其特征在于，还包括辅助加热器，所述辅助加热器设于所述烟气冷却器和暖风器之间的所述第一管路上，所述暖风器设有第一进水口和第一出水口，所述辅助加热器设有第二进水口和第二出水口；所述第一循环水从所述烟气冷却器经所述烟气加热器流至所述暖风器的第一进水口，再从所述暖风器的第一出水口流出至所述辅助加热器的第二进水口，再由所述辅助加热器的第二出水口流回至所述烟气冷却器。

5.如权利要求4所述的新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统，其特征在于，还包括汽轮机组回热系统，所述辅助加热器通过第三管路和所述汽轮机组回热系统连接形成第二余热循环回路，所述第二余热循环回路内设有第二循环水。

6.如权利要求5所述的新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统，其特征在于，所述汽轮机组回热系统包括通过第四管路依次连接的八号低压加热器、七号低压加热器和六号低压加热器，所述第二循环水通过所述第四管路从所述八号低压加热器、七号低压加热器依次流向所述辅助加热器，再从所述辅助加热器流出至所述六号低压加热器。

7.如权利要求6所述的新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统，其特征在于，所述辅助加热器还设有第三进水口和第三出水口，所述第二循环水从所述七号低压加热器和六号低压加热器之间的管路流至所述辅助加热器的第三进水口，再由所述辅助加热器的第三出水口流回至所述七号低压加热器和六号低压加热器之间的管路上。

8.如权利要求1至7任一项所述的新型烟气冷却器结合暖风器烟气加热器节能环保系统，其特征在于，所述烟气冷却器设有进水口和出水口，所述第一循环水在所述烟气冷却器的进水口处的温度设为70℃以上。

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