CN119085386A - 一种燃煤电厂协同的换热系统及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃煤电厂协同的换热系统及其工作方法，包括热交换箱、热一次风抽取口、锅炉炉膛、空预器、汽轮机及冷凝回水口；热交换箱内均匀布置有一次风加热模块、低温炉烟加热模块及蒸汽加热模块，一次风加热模块的入口通过第一连接管道与热一次风抽取口连接，一次风加热模块的出口与锅炉炉膛相连通；低温炉烟加热模块的入口通过第二连接管道与空预器出口管道上的低温炉烟抽取口连接，低温炉烟加热模块的出口与锅炉炉膛相连通；蒸汽加热模块的入口通过第三连接管道与汽轮机中中压缸排汽管道上的蒸汽抽取口相连接，蒸汽加热模块的出口与冷凝回水口连接，该系统及其工作方法的调节灵活性较高。

Description

一种燃煤电厂协同的换热系统及其工作方法
技术领域
本发明属于换热技术领域，涉及一种燃煤电厂协同的换热系统及其工作方法。
背景技术
在面临环境污染和资源短缺的压力下，开发有效、经济的垃圾处理技术不仅能减轻环境负担，还能实现资源的回收利用，具有重要的科学价值与社会意义，目前在对垃圾在处理过程中，需要通过换热对垃圾或者其衍生物进行处理，然而目前在换热过程中，热源来源较为单一，主要通过调节流量来控制换热效率，该调节方式的灵活性较差，不能满足不同场景的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种燃煤电厂协同的换热系统及其工作方法，该系统及其工作方法的调节灵活性较高。
为达到上述目的，本发明所述的燃煤电厂协同的换热系统，包括热交换箱、热一次风抽取口、锅炉炉膛、空预器、汽轮机及冷凝回水口；
热交换箱内均匀布置有一次风加热模块、低温炉烟加热模块及蒸汽加热模块，一次风加热模块的入口通过第一连接管道与热一次风抽取口连接，一次风加热模块的出口与锅炉炉膛相连通；低温炉烟加热模块的入口通过第二连接管道与空预器出口管道上的低温炉烟抽取口连接，低温炉烟加热模块的出口与锅炉炉膛相连通；蒸汽加热模块的入口通过第三连接管道与汽轮机中中压缸排汽管道上的蒸汽抽取口相连接，蒸汽加热模块的出口与冷凝回水口连接。
本发明所述燃煤电厂协同的换热系统的进一步改进在于：
进一步的，第一连接管道上设置1号截止阀及1号调节阀。
进一步的，所述第二连接管道上设置2号截止阀、2号调节阀及炉烟风机。
进一步的，第三连接管道上设置有3号截止阀、减温减压器及3号调节阀。
进一步的，还包括凝汽器，冷凝回水口位于凝汽器的热井出口处。
进一步的，热交换箱的顶部设置有蒸汽出口，热交换箱的底部设置有出料口。
进一步的，还包括凝汽器，蒸汽出口通过第四连接管道与凝汽器入口管道上的蒸汽回收口相连接。
进一步的，汽轮机中的中压缸排汽管道与凝汽器的入口管道相连通，凝汽器的热井出口与冷凝回水口相连通。
本发明所述的燃煤电厂协同的换热系统的工作方法，包括以下步骤：
经热一次风抽取口抽取的热一次风经一次风加热模块放热后进入到锅炉炉膛中；经低温炉烟抽取口抽取的低温炉烟经低温炉烟加热模块进入到锅炉炉膛中；经蒸汽抽取口抽取的蒸汽经蒸汽加热模块放热后进入到冷凝回水口中，通过调节热一次风的抽取量、低温炉烟的抽取量以及蒸汽的抽取量，以控制热交换箱内工质的换热效果。
本发明所述燃煤电厂协同的换热系统的工作方法的进一步改进在于：
进一步的，第一连接管道上设置1号截止阀及1号调节阀。
进一步的，所述第二连接管道上设置2号截止阀、2号调节阀及炉烟风机。
进一步的，第三连接管道上设置有3号截止阀、减温减压器及3号调节阀。
进一步的，还包括凝汽器，冷凝回水口位于凝汽器的热井出口处。
进一步的，热交换箱的顶部设置有蒸汽出口，热交换箱的底部设置有出料口。
进一步的，还包括凝汽器，蒸汽出口通过第四连接管道与凝汽器入口管道上的蒸汽回收口相连接。
进一步的，汽轮机中的中压缸排汽管道与凝汽器的入口管道相连通，凝汽器的热井出口与冷凝回水口相连通。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的燃煤电厂协同的换热系统及其工作方法在具体操作时，分别抽取空预器出口的350℃热一次风、空预器出口的150℃低温烟气以及减温减压后的中压缸排汽作为三个加热模块的热源，热交换箱内部为多股流换热形式，三个加热模块可以根据燃煤电厂机组实际状况选择性运行或同时运行，对燃煤机组具有更好的适应性，灵活性较高。
进一步的，本发明还包括控制器，所述控制器与3号调节阀的控制端、1号调节阀的控制端及2号调节阀的控制端相连接，通过控制器控制3号调节阀、1号调节阀及2号调节阀，以调节进入到次风加热模块、低温炉烟加热模块及蒸汽加热模块中的工质流量，灵活性较强，同时可以实现远程控制。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图。
其中1为3号调节阀、2为凝汽器、3为冷凝回水口、4为热交换箱、5为一次风加热模块、6为低温炉烟加热模块、7为蒸汽加热模块、8为热一次风抽取口、9为空预器、10为1号截止阀、11为1号调节阀、12为低温炉烟抽取口、13为2号截止阀、14为2号调节阀、15为炉烟风机、16为汽轮机、17为蒸汽抽取口、18为3号截止阀、19为减温减压器、20为锅炉炉膛。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本发明中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述预设范围等，但这些预设范围不应限于这些术语。这些术语仅用来将预设范围彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一预设范围也可以被称为第二预设范围，类似地，第二预设范围也可以被称为第一预设范围。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
实施例一
本发明所述的燃煤电厂协同的换热系统包括热交换箱4、热一次风抽取口8、锅炉炉膛20、空预器9、汽轮机16及冷凝回水口3；热交换箱4内均匀布置有一次风加热模块5、低温炉烟加热模块6及蒸汽加热模块7，一次风加热模块5的入口通过第一连接管道与热一次风抽取口8连接，一次风加热模块5的出口与锅炉炉膛20相连通；低温炉烟加热模块6的入口通过第二连接管道与空预器9出口管道上的低温炉烟抽取口12连接，低温炉烟加热模块6的出口与锅炉炉膛20相连通；蒸汽加热模块7的入口通过第三连接管道与汽轮机16中中压缸排汽管道上的蒸汽抽取口17相连接，蒸汽加热模块7的出口与冷凝回水口3连接。
相应的，所述燃煤电厂协同的换热系统的工作方法包括以下步骤：经热一次风抽取口8抽取的热一次风经一次风加热模块5放热后进入到锅炉炉膛20中；经低温炉烟抽取口12抽取的低温炉烟经低温炉烟加热模块6进入到锅炉炉膛20中；经蒸汽抽取口17抽取的蒸汽经蒸汽加热模块7放热后进入到冷凝回水口3中，通过调节热一次风的抽取量、低温炉烟的抽取量以及蒸汽的抽取量，以控制热交换箱4内工质的换热效果。
实施例二
参考图1，本发明所述的燃煤电厂协同的换热系统包括3号调节阀1、凝汽器2、冷凝回水口3、热交换箱4、一次风加热模块5、低温炉烟加热模块6、蒸汽加热模块7、热一次风抽取口8、空预器9、1号截止阀10、1号调节阀11、低温炉烟抽取口12、2号截止阀13、2号调节阀14、炉烟风机15、汽轮机16、蒸汽抽取口17、3号截止阀18、减温减压器19及锅炉炉膛20；
热交换箱4内均匀布置有一次风加热模块5、低温炉烟加热模块6及蒸汽加热模块7，热交换箱4的顶部设有蒸汽出口，热交换箱4的底部设有取料口，一次风加热模块5、低温炉烟加热模块6及蒸汽加热模块7根据燃煤电厂机组实际状况选择性运行或同时运行。
一次风加热模块5的入口通过第一连接管道与热一次风抽取口8连接，第一连接管道上设置1号截止阀10及1号调节阀11；一次风加热模块5的出口与锅炉炉膛20相连接，在工作时，通过1号调节阀11调节进入到一次风加热模块5中一次风的流量。
低温炉烟加热模块6的入口通过第二连接管道与空预器9出口管道上的低温炉烟抽取口12连接，所述第二连接管道上设置2号截止阀13、2号调节阀14及炉烟风机15；低温炉烟加热模块6的出口与锅炉炉膛20连接；炉烟具有一定的含尘特性，炉烟风机15在抽取烟气的同时，可以防止炉烟管道和低温炉烟加热模块6积灰，同时在炉烟管道内设置防磨护瓦，并定期更换，可以防止烟气对炉烟管道及低温炉烟加热模块6的磨损，另外，通过2号调节阀14调节进入到低温炉烟加热模块6中的烟气的流量。
蒸汽加热模块7的入口通过第三连接管道与汽轮机16中中压缸排汽管道上的蒸汽抽取口17相连接，第三连接管道上设置有3号截止阀18、减温减压器19及3号调节阀1；蒸汽加热模块7的出口与冷凝回水口3连接，冷凝回水口3位于凝汽器2的热井出口处，所述汽轮机16的中压缸排汽为过热蒸汽，通过减温减压器19将过热蒸汽转变为饱和蒸汽，饱和蒸汽的温度为160℃，使用饱和蒸汽可以提高蒸汽加热模块7的换热效率，另外，通过3号调节阀1调节进入到蒸汽加热模块7中蒸汽的流量。
作为本发明的一种实施方式，蒸汽出口布置于热交换箱4的顶部，蒸汽出口通过第四连接管道与凝汽器2入口管道上的蒸汽回收口相连接。
作为本发明的一种实施方式，汽轮机16中的中压缸排汽管道与凝汽器2的入口管道相连通，凝汽器2的热井出口与冷凝回水口3相连通。
作为本发明的一种实施方式，一次风加热模块5、低温炉烟加热模块6及蒸汽加热模块7可以根据燃煤电厂机组实际状况选择性运行或同时运行。通过改变1号调节阀11、2号调节阀14及3号调节阀1的开度控制热一次风、低温炉烟及蒸汽的抽取量，进而调整热交换箱4的蒸发速度；1号截止阀10、2号截止阀13及3号截止阀18用于实现各加热模块与燃煤电厂机组的隔离。
作为本发明的一种实施方式，本实施例还包括控制器，所述控制器与3号调节阀1的控制端、1号调节阀11的控制端及2号调节阀14的控制端相连接，通过控制器对3号调节阀1、1号调节阀11及2号调节阀14的开度进行控制。
实施例三
本实施例公开了一种燃煤电厂协同的换热系统的工作方法，所述的燃煤电厂协同的换热系统包括热交换箱4、热一次风抽取口8、锅炉炉膛20、空预器9、汽轮机16及冷凝回水口3，热交换箱4内均匀布置有一次风加热模块5、低温炉烟加热模块6及蒸汽加热模块7，一次风加热模块5的入口通过第一连接管道与热一次风抽取口8连接，一次风加热模块5的出口与锅炉炉膛20相连通；低温炉烟加热模块6的入口通过第二连接管道与空预器9出口管道上的低温炉烟抽取口12连接，低温炉烟加热模块6的出口与锅炉炉膛20相连通；蒸汽加热模块7的入口通过第三连接管道与汽轮机16中中压缸排汽管道上的蒸汽抽取口17相连接，蒸汽加热模块7的出口与冷凝回水口3连接。另外，第一连接管道上设置1号截止阀10及1号调节阀11；所述第二连接管道上设置2号截止阀13、2号调节阀14及炉烟风机15；第三连接管道上设置有3号截止阀18、减温减压器19及3号调节阀1。
具体的，所述燃煤电厂协同的换热系统的工作方法包括以下步骤：
开启1号截止阀10及1号调节阀11，对一次风加热模块5开始进行加热，启动炉烟风机15，开启2号截止阀13及2号调节阀14，使得低温炉烟加热模块6开始进行加热，启动减温减压器19，开启3号截止阀18及3号调节阀1，使得蒸汽加热模块7开始进行加热，通过改变1号调节阀11、2号调节阀14及3号调节阀1的开度，以控制热一次风的抽取量、低温炉烟的抽取量及蒸汽的抽取量，进而调整热交换箱4的蒸发速度，完成蒸发结晶后，通过取料口排出，在蒸发过程中产生的蒸汽经蒸汽出口排出；放热后的热一次风及低温炉烟输送至锅炉炉膛20中；凝结水通过冷凝回水口3输送至凝汽器2的热井出口中，从而实现水的回收利用。
另外，为了实现自动控制，还包括控制器，所述控制器与3号调节阀1的控制端、1号调节阀11的控制端及2号调节阀14的控制端相连接，通过控制器控制3号调节阀1、1号调节阀11及2号调节阀14，以调节进入到次风加热模块5、低温炉烟加热模块6及蒸汽加热模块7中的工质流量，灵活性较强。
需要说明的是，本发明中热交换箱4内均匀布置有一次风加热模块5、低温炉烟加热模块6及蒸汽加热模块7，在工作时，分别抽取空预器出口的350℃热一次风、空预器出口的150℃低温烟气以及减温减压后的中压缸排汽作为三个加热模块的热源，热交换箱4内部为多股流换热形式，与此同时，通过3号调节阀1、1号调节阀11及2号调节阀14调节进入到次风加热模块5、低温炉烟加热模块6及蒸汽加热模块7中的工质流量，使得三个加热模块可以根据燃煤电厂机组实际状况选择性运行或同时运行，对燃煤机组具有更好的适应性，灵活性较高。
本领域技术人员在考虑说明书及发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种燃煤电厂协同的换热系统，其特征在于，包括热交换箱(4)、热一次风抽取口(8)、锅炉炉膛(20)、空预器(9)、汽轮机(16)及冷凝回水口(3)；
热交换箱(4)内均匀布置有一次风加热模块(5)、低温炉烟加热模块(6)及蒸汽加热模块(7)，一次风加热模块(5)的入口通过第一连接管道与热一次风抽取口(8)连接，一次风加热模块(5)的出口与锅炉炉膛(20)相连通；低温炉烟加热模块(6)的入口通过第二连接管道与空预器(9)出口管道上的低温炉烟抽取口(12)连接，低温炉烟加热模块(6)的出口与锅炉炉膛(20)相连通；蒸汽加热模块(7)的入口通过第三连接管道与汽轮机(16)中中压缸排汽管道上的蒸汽抽取口(17)相连接，蒸汽加热模块(7)的出口与冷凝回水口(3)连接。
2.根据权利要求1所述的燃煤电厂协同的换热系统，其特征在于，第一连接管道上设置1号截止阀(10)及1号调节阀(11)。
3.根据权利要求1所述的燃煤电厂协同的换热系统，其特征在于，所述第二连接管道上设置2号截止阀(13)、2号调节阀(14)及炉烟风机(15)。
4.根据权利要求1所述的燃煤电厂协同的换热系统，其特征在于，第三连接管道上设置有3号截止阀(18)、减温减压器(19)及3号调节阀(1)。
5.根据权利要求4所述的燃煤电厂协同的换热系统，其特征在于，还包括凝汽器(2)，冷凝回水口(3)位于凝汽器(2)的热井出口处。
6.根据权利要求5所述的燃煤电厂协同的换热系统，其特征在于，热交换箱(4)的顶部设置有蒸汽出口，热交换箱(4)的底部设置有出料口。
7.根据权利要求6所述的燃煤电厂协同的换热系统，其特征在于，还包括凝汽器(2)，蒸汽出口通过第四连接管道与凝汽器(2)入口管道上的蒸汽回收口相连接。
8.根据权利要求7所述的燃煤电厂协同的换热系统，其特征在于，汽轮机(16)中的中压缸排汽管道与凝汽器(2)的入口管道相连通，凝汽器(2)的热井出口与冷凝回水口(3)相连通。
9.一种权利要求1所述燃煤电厂协同的换热系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
经热一次风抽取口(8)抽取的热一次风经一次风加热模块(5)放热后进入到锅炉炉膛(20)中；经低温炉烟抽取口(12)抽取的低温炉烟经低温炉烟加热模块(6)进入到锅炉炉膛(20)中；经蒸汽抽取口(17)抽取的蒸汽经蒸汽加热模块(7)放热后进入到冷凝回水口(3)中，通过调节热一次风的抽取量、低温炉烟的抽取量以及蒸汽的抽取量，以控制热交换箱(4)内工质的换热效果。
10.根据权利要求9所述燃煤电厂协同的换热系统的工作方法，其特征在于，第一连接管道上设置1号截止阀(10)及1号调节阀(11)；
所述第二连接管道上设置2号截止阀(13)、2号调节阀(14)及炉烟风机(15)；
第三连接管道上设置有3号截止阀(18)、减温减压器(19)及3号调节阀(1)。
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