CN113670095A - 烟气余热回收供热导流一体化烟囱入口装置 - Google Patents

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秦海山
商永强
梁新磊
石天庆
刘媛媛
刘亚伟
姜钧
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Abstract

本发明属于节能减排的技术领域，具体涉及的是烟气余热回收供热导流一体化烟囱入口装置。相对于现有技术，本发明烟囱与烟道接口为了实现汽流均匀进入烟囱，采用异形弯头设计，由于截面较大，流速很低。在该位置可以设置烟气‑水换热管吸收烟气余热，用烟气热量加热热网循环水，将热网循环水回水从30℃加热到45℃，在烟囱入口导流段设置换热管，换热管采用DN50翅片管道，强化换热。换热管道垂直间距400mm，水平间距500mm。热网循环水回水分成两根母管接到该位置冷端母管，冷端母管两根，管道采用高低位布置，母管管径根据异性弯头中布置的换热管数量决定，从母管接出支管，支管采用竖直布置，每个支管入口设置关断阀门，便于该路管道切除。

Description

烟气余热回收供热导流一体化烟囱入口装置
技术领域
本发明属于节能减排的技术领域，具体涉及的是烟气余热回收供热导流一体化烟囱入口装置。
背景技术
目前随着我国城市化进程的加快，城市的人口集聚效应明显，城市不断扩张，采暖面积逐年增加。电厂的供热能力已接近极限，如何进一步提高电厂供热能力是目前各个电厂需要解决的问题。目前先进的大温差供热技术，热网循环水回水温度设计30℃或更低，如果能利用电厂的排烟余热对热网循环水进行第一级加热，再进入热网首站进行后续加热，则可以提高电厂供热能力。
火电厂排放烟气量巨大，以300MW机组为例烟气量为120×104m3/h左右，烟气温度一般是50℃，蕴含巨大的热量。为了保证夏季较高环境温度条件下的烟气抬升高度，夏季烟温不能再降低。但是，在冬季由于环境温度比夏季低30℃左右，抬升高度完全够用，烟气温度可以降低20℃以上。同时由于烟气经过湿法脱硫后处于湿饱和状态，降低温度时会有大量的水蒸汽凝结，这部分水如果回收可以同时起到显著的节水作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是电厂的供热能力已接近极限，如何进一步提高电厂供热能力，为解决上述问题，本发明提供烟气余热回收供热导流一体化烟囱入口装置。
本发明的目的是以下述方式实现的：烟气余热回收供热导流一体化烟囱入口装置，包括设置在烟囱底部的烟囱入口导流装置外壳，所述烟囱入口导流装置外壳采用截面较大，降低烟气流速的异形结构，烟囱入口导流装置外壳上设置吸收烟气余热的热交换系统，烟囱入口导流装置外壳底部设置用来收集烟气降温后冷凝下来的水的底部集水装置，底部集水装置出水口连接水封装置。
所述热交换系统包括冷端进水母管、进水支管、进水支管阀门、换热管、密封装置、出水支管、出水支管阀门和热端出水母管，所述烟囱入口导流装置外壳顶部设置冷端进水母管，烟囱入口导流装置外壳底部设置热端出水母管，烟囱入口导流装置外壳上设置换热管，换热管靠近冷端进水母管一端连接进水支管，换热管靠近热端出水母管一端连接出水支管，冷端进水母管与进水支管之间设置进水支管阀门，热端出水母管和出水支管之间设置出水支管阀门。
所述冷端进水母管设置两个，冷端进水母管采用高低位布置。
所述换热管至少设置两个，换热管采用DN翅片管道。
所述水封装置包括排水管、水封立管、水封高位管道和水封阀门，底部集水装置出水口连接排水管，排水管上连接水封阀门，排水管位于水封阀门的两侧分别连接水封立管，两个水封立管之间通过水封高位管道连接。
相对于现有技术，本发明烟囱与烟道接口为了实现汽流均匀进入烟囱，采用异形弯头设计，由于截面较大，流速很低。在该位置可以设置烟气-水换热管吸收烟气余热，用烟气热量加热热网循环水，将热网循环水回水从30℃加热到45℃，在烟囱入口导流段设置换热管，换热管采用DN50翅片管道，强化换热。换热管道垂直间距400mm，水平间距500mm。热网循环水回水分成两根母管接到该位置冷端母管，冷端母管两根，管道采用高低位布置，母管管径根据异性弯头中布置的换热管数量决定，从母管接出支管，支管采用竖直布置，每个支管入口设置关断阀门，便于该路管道切除。换热管从竖直布置的支管接出插入异性弯头导流段中，热网循环水通过换热管吸热后流出异性弯头导流段，接入出口支管，出口支管也是采用竖直布置。热网循环水高温端母管也是分成两根，对应冷端母管，且布置高度低于冷端母管，烟气加热热网循环水后烟温降低，烟气中的饱和水会冷凝析出，在异形弯头底部加装集水装置，收集冷凝的水并排出。为避免烟气从集水装置排水口泄露，在集水装置出口加装水封装置。
附图说明
图1是烟气余热回收供热导流一体化烟囱入口装置的断面示意图。
图2是烟气余热回收供热导流一体化烟囱入口装置整体示意图。
其中，1烟囱入口导流装置外壳、2冷端进水母管、3进水支管、4进水支管阀门、5换热管、6密封装置、7出水支管、8出水支管阀门、9热端出水母管、10底部集水装置、11排水管、12水封立管、13水封高位管道、14水封阀门。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
根据附图1到附图2所示的烟气余热回收供热导流一体化烟囱入口装置，包括设置在烟囱底部的烟囱入口导流装置外壳1，所述烟囱入口导流装置外壳1采用截面较大，降低烟气流速的异形结构，烟囱入口导流装置外壳1上设置吸收烟气余热的热交换系统，烟囱入口导流装置外壳1底部设置用来收集烟气降温后冷凝下来的水的底部集水装置10，底部集水装置10出水口连接水封装置。
所述热交换系统包括冷端进水母管2、进水支管3、进水支管阀门4、换热管5、密封装置6、出水支管7、出水支管阀门8和热端出水母管9，所述烟囱入口导流装置外壳1顶部设置冷端进水母管2，烟囱入口导流装置外壳1底部设置热端出水母管9，烟囱入口导流装置外壳1上设置换热管5，换热管5靠近冷端进水母管2一端连接进水支管3，换热管5靠近热端出水母管9一端连接出水支管7，冷端进水母管2与进水支管3之间设置进水支管阀门4，热端出水母管9和出水支管7之间设置出水支管阀门8。
所述冷端进水母管2设置两个，冷端进水母管2采用高低位布置。
所述换热管5至少设置两个，换热管5采用DN50翅片管道。
所述水封装置包括排水管11、水封立管12、水封高位管道13和水封阀门14，底部集水装置10出水口连接排水管11，排水管11上连接水封阀门14，排水管11位于水封阀门14的两侧分别连接水封立管12，两个水封立管12之间通过水封高位管道13连接。
本发明的工作过程如下：热网循环水回水（温度约30℃）首先分成两路，分别进入冷端进水母管2，再被分配到竖直布置的进水支管3，通过进水支管3被分配到各换热管5进入烟气中吸收热量。烟囱入口导流装置外壳1是连接烟囱和烟道的异形弯头，充满了约50℃的湿饱和烟气，被加热后的热网循环水从换热管5进入出水支管7，最后汇集到热端出水母管9，再进入热网首站进一步加热，在烟囱入口导流装置外壳1底部加装底部集水装置10，烟气温度降低后其中的水蒸气冷凝析出后在底部集水装置10中汇集，通过管道排出。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.烟气余热回收供热导流一体化烟囱入口装置，包括设置在烟囱底部的烟囱入口导流装置外壳（1），其特征在于，所述烟囱入口导流装置外壳（1）采用截面较大，降低烟气流速的异形结构，烟囱入口导流装置外壳（1）上设置吸收烟气余热的热交换系统，烟囱入口导流装置外壳（1）底部设置用来收集烟气降温后冷凝下来的水的底部集水装置（10），底部集水装置（10）出水口连接水封装置。
2.根据权利要求1所述的烟气余热回收供热导流一体化烟囱入口装置，其特征在于，所述热交换系统包括冷端进水母管（2）、进水支管（3）、进水支管阀门（4）、换热管（5）、密封装置（6）、出水支管（7）、出水支管阀门（8）和热端出水母管（9），所述烟囱入口导流装置外壳（1）顶部设置冷端进水母管（2），烟囱入口导流装置外壳（1）底部设置热端出水母管（9），烟囱入口导流装置外壳（1）上设置换热管（5），换热管（5）靠近冷端进水母管（2）一端连接进水支管（3），换热管（5）靠近热端出水母管（9）一端连接出水支管（7），冷端进水母管（2）与进水支管（3）之间设置进水支管阀门（4），热端出水母管（9）和出水支管（7）之间设置出水支管阀门（8）。
3.根据权利要求2所述的烟气余热回收供热导流一体化烟囱入口装置，其特征在于，所述冷端进水母管（2）设置两个，冷端进水母管（2）采用高低位布置。
4.根据权利要求3所述的烟气余热回收供热导流一体化烟囱入口装置，其特征在于，所述换热管（5）至少设置两个，换热管（5）采用DN50翅片管道。
5.根据权利要求1所述的烟气余热回收供热导流一体化烟囱入口装置，其特征在于，所述水封装置包括排水管（11）、水封立管（12）、水封高位管道（13）和水封阀门（14），底部集水装置（10）出水口连接排水管（11），排水管（11）上连接水封阀门（14），排水管（11）位于水封阀门（14）的两侧分别连接水封立管（12），两个水封立管（12）之间通过水封高位管道（13）连接。
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