CN117516189A - 一种复合型余热发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复合型余热发电系统，包括多台余热锅炉、热井、除氧器、除氧蒸发器、省煤器和分汽缸，除氧器、除氧蒸发器和省煤器装于任意一台余热锅炉中，除氧器分别连接除氧蒸发器和省煤器，除氧蒸发器和热井分别连接除氧器，省煤器分别通过管线连接每台余热锅炉的汽包，省煤器的介质出口和介质入口之间并联有支路管线，每台余热锅炉中均配置有过热器和蒸发器，汽包的出液口、蒸发器、汽包通过管线串联，汽包的蒸汽出口、过热器、分汽缸通过管线串联，分汽缸分别连接汽轮机和除氧器的热源蒸汽进口，且分汽缸连接除氧器的管线上设有减温减压器。优点：为余热锅炉补充了低温热源，降低了余热锅炉的排烟温度，余热利用效率得到有效提高。

Description

一种复合型余热发电系统

技术领域

本发明涉及余热发电技术领域，特别涉及一种复合型余热发电系统。

背景技术

传统的玻璃窑余热发电项目，往往采用窑线与余热锅炉一一对应的原则进行配置，即就是：每台余热锅炉具备完整的主辅设备。对于小规模的玻璃窑余热回收发电项目，因其性价比较低，投资回收期长，导致其一直是行业较不重视的存在，其虽然未配置余热发电装置，但由于生产工艺需要，往往都配置了余热回收装置并产生了低参数蒸汽用于玻璃生产，该装置回收的余热一般使用的是低温度段的玻璃窑烟气，而玻璃窑出口烟气温度往往能达到450℃，在达到脱硝温度窗口360-390℃前，大多采用空冷器将此部分烟气热量冷却，但是这样的处理方式不但导致高品质余热的浪费，还因为空冷器运行过程中需要配套风机，也存在有额外的电量消耗。

因此，为了优化现有的小规模玻璃窑(小容量窑)预热回收的工艺，对于具备多条玻璃窑线，就需要通过综合对汽水系统进行设置，将每条窑线对于余热的利用整合到一条窑线对应的余热锅炉上，使其他余热锅炉能完整使用其对应窑线产出的烟气余热，在不影响合作企业余热回收设备运行的前提下，通过在多条窑线内的热量分配，即低温余热相对较多的余热锅炉为余热发电系统做牺牲的余热锅炉补充低温余热，即只有高品质烟气余热的锅炉仅配置过热器即蒸发器，除氧及原本省煤器所需的热量，相对较低品质的热量，由其他余热锅炉补齐，实现余热资源高质高用，达到余热锅炉余热回收效益最大化。基于此，需要研发一种复合型余热发电系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种复合型余热发电系统，有效的克服了现有技术的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种复合型余热发电系统，包括多台余热锅炉、热井、除氧器、除氧蒸发器、省煤器和分汽缸，上述除氧器、除氧蒸发器和省煤器装于任意一台上述余热锅炉中，上述除氧器的出液口分别通过管线连接上述除氧蒸发器的介质入口和上述省煤器的介质入口，上述除氧蒸发器的介质出口和上述热井的凝结水出口分别通过管线连接上述除氧器的进液口，上述省煤器的介质出口分别通过管线连接每台上述余热锅炉的汽包的进液口，上述省煤器的介质出口和介质入口之间并联有支路管线，每台上述余热锅炉中均配置有过热器和蒸发器，上述汽包的出液口、蒸发器的介质入口及介质出口、汽包的进口通过管线串联，上述汽包的蒸汽出口、过热器的介质入口及介质出口、分汽缸的蒸汽进口通过管线串联，上述分汽缸的蒸汽出口分别通过管线连接汽轮机的蒸汽入口和除氧器的热源蒸汽进口，且上述分汽缸的蒸汽出口连接上述除氧器的管线上设有减温减压器。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，上述分汽缸的蒸汽出口还连接用户管线。

进一步，上述除氧器的出液口与上述省煤器的介质入口连接的管线上设有第一给水泵。

进一步，上述热井的凝结水出口连接上述除氧器的进液口的管线上设有第二给水泵。

进一步，上述支路管线上设有第一阀门。

进一步，上述省煤器的介质出口连接多台上述余热锅炉的汽包的进液口的管线上分别设有第二阀门。

进一步，上述过热器的介质出口与分汽缸的蒸汽进口连接的管线上均设有第三阀门。

进一步，上述分汽缸的蒸汽出口连接上述除氧器的热源蒸汽进口的管线上设有第四阀门。

本发明的有益效果是：系统设计合理，为余热锅炉补充了低温热源，降低了余热锅炉的排烟温度，余热利用效率得到有效提高，减少了给水泵的数量，降低了现有的余热发电系统的水泵电耗，降低了后期检修的工作量。

附图说明

图1为本发明的复合型余热发电系统的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、热井；2、除氧器；3、除氧蒸发器；4、省煤器；5、分汽缸；6、过热器；7、蒸发器；8、减温减压器；9、第一给水泵；10、汽包；11、第二给水泵。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例：如图1所示，本实施例的复合型余热发电系统包括至少两台余热锅炉、热井1、除氧器2、除氧蒸发器3、省煤器4和分汽缸5，上述除氧器2、除氧蒸发器3和省煤器4装于任意一台上述余热锅炉中，上述除氧器2的出液口分别通过管线连接上述除氧蒸发器3的介质入口和上述省煤器4的介质入口，上述除氧蒸发器3的介质出口和上述热井1的凝结水出口分别通过管线连接上述除氧器2的进液口，上述省煤器4的介质出口分别通过管线连接每台上述余热锅炉的汽包10的进液口，上述省煤器4的介质出口和介质入口之间并联有支路管线，每台上述余热锅炉中均配置有过热器6和蒸发器7，上述汽包10的出液口、蒸发器7的介质入口及介质出口、汽包10的进口通过管线串联，上述汽包10的蒸汽出口、过热器6的介质入口及介质出口、分汽缸5的蒸汽进口通过管线串联，上述分汽缸5的蒸汽出口分别通过管线连接汽轮机的蒸汽入口和除氧器2的热源蒸汽进口，且上述分汽缸5的蒸汽出口连接上述除氧器2的管线上设有减温减压器8。

以余热锅炉设有两台为例，其中一台余热锅炉中装有除氧器2、除氧蒸发器3、省煤器4，使用过程如下：

凝结水从热井1进入位于余热锅炉内的共用的除氧器2，在自然循环作用下，通过除氧器2的出液口连接的下降管进入共用的除氧蒸发器3换热，达到除氧温度后，实现除氧的操作，经过除氧的锅炉水，再进入余热锅炉的共用的省煤器4中，在省煤器4完成吸热后，此处给水分为两路，一路去往除氧器2所在的余热锅炉的汽包10(如图中A)，一路去往另外一台余热锅炉(也就是未装除氧器2、除氧蒸发器3和省煤器4的余热锅炉)的汽包10(如图中B)；

去往汽包(如图中A)的给水，在自然循环的作用下，通过该汽包A的下降管进入对应的蒸发器7换热，后通过汽包A的上升管返回汽包A，饱和蒸汽进入对应的过热器6，在过热器6换热后，进入分汽缸5；

去往汽包10(如图中B)的给水，在自然循环的作用下，通过该汽包B的下降管进入对应的蒸发器7换热，后通过汽B包的上升管返回汽包B，饱和蒸汽进入对应的过热器6，在过热器6换热后，进入分汽缸5；

两路蒸汽在分汽缸5混合后，通过主蒸汽管道(图中C指代)去往汽轮机；

当余热锅炉停炉时，凝结水从热井1进入共用的除氧器2，此时除氧器2所在的余热锅炉无烟气热源，除氧热源为另外一台余热锅炉(未安装除氧器2、除氧蒸发器3和省煤器4的余热锅炉)产生的蒸汽经过减温减压后的低参数蒸汽，蒸汽进入共用的除氧器2后，达到除氧温度，实现除氧的操作，经过除氧的锅炉水，通过省煤器4的支路管线，直接回到另外一台余热锅炉的汽包10(图中B指代)，再经过对应的蒸发器7、过热器6及分汽缸5，通过主蒸汽管道去往汽轮机；

当另外一台余热锅炉停炉时，凝结水从热井1进入共用的除氧器2，在自然循环作用下，通过除氧器2的下降管进入共用的除氧蒸发器3换热，达到除氧温度后，实现除氧的操作，经过除氧的锅炉水，进入省煤器4，在省煤器4完成吸热后，全部去往除氧器2所在的汽包10(如图中A)，去往另外一台余热锅炉(未安装除氧器2、除氧蒸发器3和省煤器4的余热锅炉)的管路被关闭。汽包10(如图中A)内的饱和水经过对应的蒸发器7、过热器6及分汽缸5，通过主蒸汽管道去往汽轮机；

因为分汽缸5上有一路蒸汽北引入减温减压器8，达到预定的温度压力后，通过蒸汽管道输送给除氧器2作为除氧工艺的备用热源。

需要特别说明的是：本实施例中，除氧蒸发器3、省煤器4、过热器6和蒸发器7内流动的介质(来源凝结水)均是与锅炉内的烟气进行换热。

本实施例中，上述分汽缸5的蒸汽出口还连接用户管线(图中D指代)。分汽缸5上有一路蒸汽北引入减温减压器8，达到预定的温度压力后，通过该用户管线输送给合作企业。

本实施例中，上述除氧器2的出液口与上述省煤器4的介质入口连接的管线上设有第一给水泵9。通过第一给水泵9确保除氧器2内的水顺利的进入省煤器4。

本实施例中，上述热井1的凝结水出口连接上述除氧器2的进液口的管线上设有第二给水泵11。通过第二给水泵11确保热井1内冷凝水向除氧器2顺利的输送。

本实施例中，上述支路管线上设有第一阀门。通过该第一阀门可以灵活调节所在管线的流量状态。

本实施例中，上述省煤器4的介质出口连接多台上述余热锅炉的汽包10的进液口的管线上分别设有第二阀门。通过该第二阀门可以灵活的调节其所在管线的流量状态。

本实施例中，上述过热器6的介质出口与分汽缸5的蒸汽进口连接的管线上均设有第三阀门。通过该第三阀门可以灵活的调节其所在管线的流量状态。

本实施例中，上述分汽缸5的蒸汽出口连接上述除氧器2的热源蒸汽进口的管线上设有第四阀门。通过该第四阀门可以灵活的调节其所在管线的流量状态。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种复合型余热发电系统，其特征在于：包括至少两台余热锅炉、热井(1)、除氧器(2)、除氧蒸发器(3)、省煤器(4)和分汽缸(5)，所述除氧器(2)、除氧蒸发器(3)和省煤器(4)装于任意一台所述余热锅炉中，所述除氧器(2)的出液口分别通过管线连接所述除氧蒸发器(3)的介质入口和所述省煤器(4)的介质入口，所述除氧蒸发器(3)的介质出口和所述热井(1)的凝结水出口分别通过管线连接所述除氧器(2)的进液口，所述省煤器(4)的介质出口分别通过管线连接每台所述余热锅炉的汽包(10)的进液口，所述省煤器(4)的介质出口和介质入口之间并联有支路管线，每台所述余热锅炉中均配置有过热器(6)和蒸发器(7)，所述汽包(10)的出液口、蒸发器(7)的介质入口及介质出口、汽包(10)的进口通过管线串联，所述汽包(10)的蒸汽出口、过热器(6)的介质入口及介质出口、分汽缸(5)的蒸汽进口通过管线串联，所述分汽缸(5)的蒸汽出口分别通过管线连接汽轮机的蒸汽入口和除氧器(2)的热源蒸汽进口，且所述分汽缸(5)的蒸汽出口连接所述除氧器(2)的管线上设有减温减压器(8)。

2.根据权利要求1所述的一种复合型余热发电系统，其特征在于：所述分汽缸(5)的蒸汽出口还连接用户管线。

3.根据权利要求1所述的一种复合型余热发电系统，其特征在于：所述除氧器(2)的出液口与所述省煤器(4)的介质入口连接的管线上设有第一给水泵(9)。

4.根据权利要求1所述的一种复合型余热发电系统，其特征在于：所述热井(1)的凝结水出口连接所述除氧器(2)的进液口的管线上设有第二给水泵(11)。

5.根据权利要求1所述的一种复合型余热发电系统，其特征在于：所述支路管线上设有第一阀门。

6.根据权利要求1所述的一种复合型余热发电系统，其特征在于：所述省煤器(4)的介质出口连接多台所述余热锅炉的汽包(10)的进液口的管线上分别设有第二阀门。

7.根据权利要求1所述的一种复合型余热发电系统，其特征在于：所述过热器(6)的介质出口与分汽缸(5)的蒸汽进口连接的管线上均设有第三阀门。

8.根据权利要求1所述的一种复合型余热发电系统，其特征在于：所述分汽缸(5)的蒸汽出口连接所述除氧器(2)的热源蒸汽进口的管线上设有第四阀门。