CN113623639A - 一种锅炉余热回收系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锅炉余热回收系统,包括乏汽凝结回收模块、疏水回收加压模块和送风加热换热模块。乏汽凝结回收模块将锅炉热力系统中的向空排乏汽凝结成热水,同锅炉热力系统中所有疏、排放水和其他可使用的热水一起,进入疏水回收加压模块中的水箱,并经设于水箱出水口的升压泵升压后,供给送风加热换热模块的暖风器加热锅炉送风,最后经与循环冷却水二次换热后,进入化水处理系统制成合格除盐水,供锅炉循环使用。本发明将锅炉疏放水和乏汽等排放工质进行回收后对锅炉送风进行加热,不仅有效回收系统余热,且通过回收的热能提高送风温度以改善锅炉运行工况、有效降低锅炉煤耗,进一步提升和体现了本发明的节能增效性能和技术含金量。

Description

一种锅炉余热回收系统
技术领域
本发明属于锅炉热力系统设备技术领域,具体涉及一种锅炉余热回收系统。
背景技术
锅炉设备是重要的热能生产供应装备,其过程是将燃料化学能转化为蒸汽热能。目前传统的锅炉热力系统存在以下几个问题:
(1)锅炉送风虽经空气预热器加热后送入炉膛,但大多数运行工况下,特别是在我国的北方冬季,仍存在送风温度偏低,在影响锅炉燃烧效率的同时,由于空气温度低,导致烟气温度低,受热面和烟道系统壁温低,极易发生腐蚀和堵灰,轻则影响换热效率,重则造成烟气通道堵塞,影响机组安全。
(2)为保证锅炉炉水和蒸汽的品质,锅炉运行时,需进行定期排污和锅炉汽包需进行连续排污,定、连排排污水经降压扩容虽回收了少量闪蒸蒸汽至除氧器,但大部分介质和热量都转变为热水及乏汽排放流失。
(3)为保证蒸汽过热度,在锅炉热力系统管道和联箱部位需进行疏水,疏水经母管集中排放至锅炉疏水箱后可以再度使用介质,但疏水箱上的向空排汽与锅炉定排扩容器向空排汽一样,都具有损失大量高效工质及对环境影响恶劣的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种锅炉余热回收系统,能够将锅炉疏排水和乏汽等有用工质进行回收后对锅炉送风进行加热,不仅有效回收锅炉热能,且通过回收的热能提高送风温度有效降低煤耗,进一步提升本发明节能性能。具体内容是将疏水箱上的乏汽、定排扩容器上的乏汽进行凝结回收变成90度左右的热水,最终与全厂其他有用的热水一起给锅炉送风加热,提升锅炉送风温度,热水交换大部分热量后,再作为化水处理系统的原水进行介质回收。
本发明采用的技术方案如下:
一种锅炉余热回收系统,包括乏汽凝结回收模块、疏水回收加压模块和送风加热换热模块;所述乏汽凝结回收模块连接全厂定、连排扩容器并回收扩容器中的乏汽,乏汽凝结回收模块出水进入疏水回收加压模块中;所述疏水回收加压模块包括汇集热水的水箱和对热水加压的升压泵,水箱入水口连接乏汽凝结回收模块排水口,升压泵排水口连接送风加热换热模块进水端;所述送风加热换热模块包括暖风机和二次换热器,暖风机设于锅炉送风机入口或出口,暖风器优选采用热水型暖风器,冷却水经暖风器及二次换热器后作为原水进入化水处理系统处理为合格的除盐水供锅炉循环使用。
所述乏汽凝结回收模块包括乏汽冷却器,乏汽冷却器进汽端通过进汽管道接入待回收乏汽,乏汽冷却器进水端接入除盐水,高温乏汽经与除盐水混合凝结后通过乏汽冷却器出水端排出至水箱。
所述乏汽凝结回收模块数量为多个,分别连接回收全厂所有定、连排扩容或锅炉疏水箱向空排汽,并将此乏汽凝结成热水,二次换热器集中设置为一组。
所述水箱设有疏水接口、污水接口、乏汽接口和调节接口,疏水接口连接全厂疏水排水母管,污水接口连接全厂定、连排污水排水母管,乏汽接口接入乏汽凝结回收模块的凝结热水,调节接口用于接入厂区其他热水以调节水箱水位。
所述暖风器供水管路设有用于调节暖风器热水供应量的热水水量调节模块,二次换热器供水管路设有用于调节二次换热器循环冷却水量的冷却水水量调节模块。
所述送风加热换热模块中暖风器数量为一个或多个,暖风器分别设于不同锅炉送风机的入口和/或出口。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、通过在送风机入口或出口加装暖风器,能够提高进入锅炉炉膛的一次风温和二次风温,有效降低机组煤耗,延长空预器使用寿命,提高进入烟气处理系统的烟气温度,从而改善机组运行条件。
2、通过将疏水箱上的乏汽、定排扩容器上的乏汽进行凝结回收变成90度左右的热水,最终与全厂其他有用热水一起送至锅炉暖风器进行送风加热,提升锅炉送风温度,降低锅炉煤耗,然后,暖风器排出的热水在交换大部分热量后再作为化水处理系统的原水进行介质回收,提升热能利用效率的同时有效降低介质损耗。
3、通过设置乏汽凝结回收模块,实现对炉水排污及锅炉疏水箱向空排汽的收集,充分利用其热量和工质,提高锅炉有效热量利用率,在降低能量浪费的同时,也消除了排汽时冒“白龙”的现象,降低对环境影响,改善电厂运行环境。
4、通过暖风器、乏汽凝结回收模块等组成的回收系统,实现对锅炉排放工质回收的同时,还可以对锅炉系统以外的厂内热水应用换热,有效地改善了低端余热的使用途径,进一步提升热能利用效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。
如图1所示,本发明包括乏汽凝结回收模块、疏水回收加压模块和送风加热换热模块。
乏汽凝结回收模块连接全厂定、连排扩容器并回收扩容器中的乏汽,乏汽凝结回收模块排出的热水进入疏水回收加压模块中。
乏汽凝结回收模块数量设置为一个或多个,具体数量根据回收乏汽终端数量确定,乏汽凝结回收模块分别连接回收全厂所有定、连排扩容或锅炉疏水箱向空排汽,并将此乏汽凝结成热水,二实现更为全面的工质及热量的回收,次换热器集中设置为一组;同时,加热除盐水产生的热水供暖风器使用。与此同时,疏水箱的疏水也可以作为热水直接为锅炉供水使用。
以连接全厂定其排污扩容器的乏汽凝结回收模块为例对其结构进行解释,乏汽凝结回收模块包括乏汽冷却器,乏汽冷却器进汽端通过进汽管道接入定期排污扩容器排出的待回收乏汽,乏汽冷却器进水端接入除盐水,高温乏汽经与除盐水混合凝结后通过乏汽冷却器出水端排出至水箱,通过调节除盐水水量即可对乏汽冷却器出水温度进行调解。
在火力发电机组中,为了保证锅炉运行的安全和提高设备的寿命,必须保证锅炉炉水的质量,所以必须对炉水进行排污。通常设计有连续排污和定期排污装置,不过排污进行的同时都会损失大量的高品质工质,为了回收此部分工质,在末端设有连、定排扩容器,但是仍有一部分排汽无法回收。本发明通过设置乏汽凝结回收模块,使回收的乏汽进入乏汽冷却器,向冷却器中喷入低温除盐水使之与乏汽进行混合,除盐水被加热为80℃至90℃的热水,乏汽被冷却下来和除盐水进行混合后变成热水,在回收工质和热量的同时,也消除了定排排汽的冒白龙现象。
疏水回收加压模块包括汇集热水的水箱和升压泵,升压泵设于水箱出水口并用于对排出的热水进行加压,水箱入水口连接乏汽凝结回收模块排水口,升压泵排水口连接送风加热换热模块进水端。
水箱设有疏水接口、污水接口、乏汽接口和调节接口,疏水接口连接全厂疏水排水母管,污水接口连接全厂定、连排污水排水母管,乏汽接口接入乏汽凝结回收模块的凝结热水,调节接口用于接入厂区其他热水以调节水箱水位。
水箱用于平衡汇集全厂有热量的疏水、锅炉排污水和乏汽回收热水,以及调节汇集厂区其他可用的热水,以保证送风加热所需的热水量供应。
送风加热换热模块包括暖风机和二次换热器,暖风机设于锅炉送风机入口或出口,暖风器优选采用热水型暖风器,暖风器热水进水端连接水箱出水口,暖风器出水经过二次换热器进行二次换热降温后作为原水进入化水处理系统,然后处理为合格的除盐水供锅炉循环使用,最终转化为高温蒸汽供汽轮发电机等用户端使用。
暖风器数量为一个或多个,分别设于不同锅炉送风机的入口和/或出口,例如依次风口和二次风口的送风机,多个暖风器的排水共用一个二次换热器进行换热冷却。
本实施例中,优选暖风器数量为两组,分别设于锅炉的一次风入口及二次风入口。送风加热换热模块包括暖风器、送风机和用于二次换热冷却的换热器,暖风器优选采用热水型暖风器,暖风器和送风机均设于锅炉入风口。
暖风器供水管路设有用于调节暖风器热水供应量的热水水量调节模块,二次换热器供水管路设有用于调节二次换热器循环冷却水量的冷却水水量调节模块。热水水量调节模块调节热水供应量以保证送风所需要加热的温度,冷却水水量调节模块调节进入二次换热器的循环冷却水量,以保证热水充分换热并适宜将进入化水处理装置。
通过在送风机入口或出口加装暖风器,能够提高进入锅炉炉膛的一次风温和二次风温,有效降低机组煤耗,延长空预器使用寿命,提高进入烟气处理系统的烟气温度,从而改善机组运行条件。
下面通过具体项目试验对本发明的效果进行验证。
某项目回收热水数据如表1所示:
表1:
Figure BDA0003210800640000041
Figure BDA0003210800640000051
由表1可以看出,定排热水及乏汽回收,疏水箱乏汽回收以及疏水箱疏水后产生的热水,加上铝厂返还热水,热水总共是313.5t/h,与加热暖风器所需热水量基本持平。热水加热暖风器后,经降温低于40度,进入化水处理系统处理后返还到除盐水箱,作为除氧器的上水使用,实现热量回收和循环利用效果。
本发明能够有效降低能耗和运营经济成本,并能延长空预器使用寿命,改善机组运行条件,同时,实现对炉水排污及锅炉疏水收集时的工质的回收利用,降低能量消耗的同时,也消除了排汽时冒“白龙”的现象,降低对环境影响,改善电厂运行环境,市场前景优良。经统计,采用本发明火力发电系统每年可节约除盐水55445吨,按每吨10元的价格计算,可节约55.4万除盐水成本,同时,每年可回收热量198298GJ,考虑锅炉燃烧效率,相当于折合标煤7500吨,按标煤950元/吨的价格计算,每年节约经济成本高达710万。综上,采用本发明所带来的直接经济效益每年高达760万以上,效益明显。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种锅炉余热回收系统,其特征在于:包括乏汽凝结回收模块、疏水回收加压模块和送风加热换热模块;所述乏汽凝结回收模块连接全厂定、连排扩容器并回收扩容器中的乏汽,乏汽凝结回收模块出水进入疏水回收加压模块中;所述疏水回收加压模块包括汇集热水的水箱和对热水加压的升压泵,水箱入水口连接乏汽凝结回收模块排水口,升压泵排水口连接送风加热换热模块进水端;所述送风加热换热模块包括暖风机和二次换热器,暖风机设于锅炉送风机入口或出口,暖风器优选采用热水型暖风器,冷却水经暖风器及二次换热器后作为原水进入化水处理系统处理为合格的除盐水供锅炉循环使用。
2.根据权利要求1所述的锅炉余热回收系统,其特征在于:所述乏汽凝结回收模块包括乏汽冷却器,乏汽冷却器进汽端通过进汽管道接入待回收乏汽,乏汽冷却器进水端接入除盐水,高温乏汽经与除盐水混合凝结后通过乏汽冷却器出水端排出至水箱。
3.根据权利要求1或2所述的锅炉余热回收系统,其特征在于:所述乏汽凝结回收模块数量为多个,分别连接回收全厂所有定、连排扩容或锅炉疏水箱向空排汽,并将此乏汽凝结成热水,二次换热器集中设置为一组。
4.根据权利要求1所述的锅炉余热回收系统,其特征在于:所述水箱设有疏水接口、污水接口、乏汽接口和调节接口,疏水接口连接全厂疏水排水母管,污水接口连接全厂定、连排污水排水母管,乏汽接口接入乏汽凝结回收模块的凝结热水,调节接口用于接入厂区其他热水以调节水箱水位。
5.根据权利要求1所述的锅炉余热回收系统,其特征在于:所述暖风器供水管路设有用于调节暖风器热水供应量的热水水量调节模块,二次换热器供水管路设有用于调节二次换热器循环冷却水量的冷却水水量调节模块。
6.根据权利要求1或5所述的锅炉余热回收系统,其特征在于:所述送风加热换热模块中暖风器数量为一个或多个,暖风器分别设于不同锅炉送风机的入口和/或出口。
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