CN202883027U

CN202883027U - 余热发电系统

Info

Publication number: CN202883027U
Application number: CN 201220466258
Authority: CN
Inventors: 何秀锦; 张波; 孟临泉
Original assignee: Fengyang Haitaike Energy Environmental Management Services Co ltd
Current assignee: Fengyang Haitaike Energy Environmental Management Services Co ltd
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2022-09-14

Abstract

本实用新型涉及一种余热发电系统，尤其涉及一种可以有效防止发生低温腐蚀、还可以有效防止给水泵发生汽蚀的余热发电系统。包括省煤器、换热器、给水泵、控制器、二氧化硫仪、测温元件、汽轮发电机组、流量控制调节阀等。控制器根据二氧化硫仪和测温元件的测量结果，向流量调节控制阀发出信号指令，调整进入换热器的高温介质的流量。本实用新型余热发电系统，设置换热器，可以有效调整省煤器进口的锅炉给水温度，可以有效防止省煤器发生低温腐蚀，也可以有效防止省煤器运行温度过高导致的锅炉效率偏低问题，使余热发电系统始终工作在省煤器不发生低温腐蚀的前提下，发电效率达到最高状态。

Description

余热发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种余热发电系统，尤其涉及一种可以有效防止发生低温腐蚀、还可以有效防止给水泵发生汽蚀的余热发电系统。

背景技术

随着全世界对环境问题的重视和对节能减排要求的提高，余热回收技术得到了快速发展，工业炉窑的余热发电技术在中国得到了大面积推广应用，对我国的节能减排工作做出了巨大贡献。工业炉窑燃烧的重油、石油焦等燃料当中含有一定的硫分，烟气当中含有具有腐蚀性的二氧化硫，当工业炉窑烟气余热回收设备在设计和运行过程中处理不当时，烟气中的二氧化硫容易造成余热回收设备的酸腐蚀问题，影响余热回收设备的正常运行，降低余热回收系统的安全性和经济性。余热锅炉省煤器的水温比此处烟气温度低，水与省煤器壁面间的传热系数比烟气与省煤器壁面间的传热系数大一个数量级以上。因此，省煤器壁面温度更接近水温。避免省煤器发生低温腐蚀的传统方法是通过提高省煤器处的烟气温度高于烟气的露点温度。如果省煤器的水温较低，只有排烟温度非常高才有可能保证省煤器不发生低温腐蚀，排烟温度高导致余热锅炉效率大幅度降低。基于上述原因，目前运行的大量余热锅炉的排烟温度多在160至200℃以上，即使余热锅炉的排烟温度如此高，当烟气中的二氧化硫的浓度较高时，省煤器的低温腐蚀问题也很严重。

提高除氧器的压力和温度后，省煤器的温度也可以相应提高，可以避免发生省煤器的酸腐蚀问题。但是，提高除氧器的温度后，给水泵的工作温度相应提高，工作环境恶化。在目前技术条件下，余热发电系统的给水流量小、高温高压的锅炉给水泵还存在难以克服的技术难题。当运行温度高于135℃时，余热锅炉的给水泵容易发生严重的汽蚀问题，给水泵的寿命大幅度降低，威胁余热发电系统的安全稳定运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供余热发电系统，可以解决省煤器的低温腐蚀和给水泵汽蚀问题，还可以有效调节省煤器的给水温度，在一定程度上控制余热锅炉的排烟温度，提高余热发电系统的安全稳定性和发电效率。

为了实现上述目的，采用的技术方案如下：

余热发电系统，其特征在于，包括余热锅炉和汽轮发电机组，

余热锅炉的烟道内沿烟气流动方向设置过热器、蒸发器和省煤器；

换热器的低温进、出口分别与给水泵和省煤器相连通，省煤器的出口分别与汽包、换热器的高温进口相连通；

汽包与蒸发器的进、出口相连通，汽包与过热器相连通，过热器与主汽管相连通；

汽轮发电机组包括发电机、与发电机连接的汽轮机，汽轮机的进汽口与主汽管相连通，其乏汽出口与凝汽器相连通；

汽轮机的抽汽口通过抽气管与除氧器相连通，除氧器通过凝结水泵与凝汽器相连通；

除氧器通过锅炉给水管与给水泵相连通，汽包通过汽包旁路阀与除氧器相连通；

换热器的高温进口与汽包相连通，换热器的高温出口通过回水管与除氧器相连通；

换热器与汽包的连通管道上设置有流量调节控制阀和换热器主阀，换热器的高温进口与省煤器的出口的连通管道上设置有换热器旁路阀。

进一步，所述烟道内还设置有二氧化硫仪。

进一步，所述省煤器的低温段壁面上设有测温元件。

进一步，还包括有控制器，所述控制器分别与流量调节控制阀、二氧化硫仪和测温元件相连接。

进一步，所述主汽管通过主汽旁路阀与除氧器相连通。

本实用新型余热发电系统，设置换热器，可以有效调整省煤器进口的锅炉给水温度，可以有效防止省煤器发生低温腐蚀，也可以有效防止省煤器运行温度过高导致的锅炉效率偏低问题，使余热发电系统始终工作在省煤器不发生低温腐蚀的前提下，发电效率达到最高状态。与现有技术相比，本实用新型的有益效果表现在：

1、根据检测烟气中的二氧化硫浓度和省煤器低温段的管壁温度，调整进入换热器的高温介质的流量，保证省煤器低温段的管壁温度略高于酸露点温度，确保省煤器不发生低温腐蚀，有效提高余热发电系统的安全性。

2、当烟气中的二氧化硫的浓度较低时，减小高温介质进入换热器的流量，减少锅炉给水在换热器的吸热量，在确保省煤器低温段不发生低温腐蚀的前提下，降低省煤器的运行温度，加大烟气与省煤器的换热温差，增加省煤器的吸热量，降低锅炉排烟温度、提高锅炉的效率。

3、通过换热器提高省煤器入口的给水温度，确保省煤器不发生低温腐蚀。采用这种技术方式，可以采用低温除氧器除氧，在充分保证除氧效果的前提下，流经给水泵的除氧水温度较低，与高温除氧器相比，给水泵工作的温度环境大幅度改善，给水泵的故障率大幅度降低、运行寿命大幅度提高，余热发电系统的安全稳定性大幅度提高。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型余热发电系统的流程图。

具体实施方式

请参阅图1，余热锅炉1的烟道25内沿烟气流动方向设置过热器24、蒸发器23、省煤器2和二氧化硫仪4，省煤器2的低温段壁面上设有测温元件3。

换热器6的低温进、出口分别与给水泵7和省煤器2相连通，省煤器2的出口分别与汽包21、换热器6的高温进口相连通。

汽包21与蒸发器23的进、出口相连通，汽包21与过热器24相连通，过热器24与主汽管22相连通。

汽轮发电机组包括发电机13、与发电机13连接的汽轮机14，汽轮机14的进汽口与主汽管22相连通，其乏汽出口与凝汽器11相连通。

汽轮机14的抽汽口通过抽气管12与除氧器16相连通，除氧器16通过凝结水泵10与凝汽器11相连通。

除氧器16通过锅炉给水管9与给水泵7相连通，汽包21通过汽包旁路阀18与除氧器16相连通，主汽管22通过主汽旁路阀15与除氧器16相连通。

换热器6的高温进口与汽包21相连通，换热器6的高温出口通过回水管8与除氧器16相连通。

换热器6与汽包21的连通管道上设置有流量调节控制阀17和换热器主阀19，换热器6的高温进口与省煤器2的出口的连通管道上设置有换热器旁路阀20。

控制器5分别与流量调节控制阀17、二氧化硫仪4和测温元件3相连接。控制器5根据二氧化硫仪4和测温元件3提供的信号向流量调节控制阀17发出指令，调整流量调节控制阀17的开度改变进入换热器6的高温介质流量，最终控制省煤器2的运行温度略高于酸露点温度，避免省煤器2发生低温腐蚀，也避免省煤器2的进水温度过高导致锅炉效率降低。

本实用新型的具体工作过程如下：

来自除氧器16的104℃左右的除氧水经给水泵7加压后，从低温进口进入换热器6，来自汽包21的高温介质从高温入口进入换热器6，除氧水在换热器6内加热后进入省煤器2，省煤器2低温段的管壁温度略高于酸露点温度，避免省煤器发生低温腐蚀，来自汽包21的高温介质在换热器6内放热后进入除氧器16。

除氧水经省煤器2加热后进入汽包21，汽包21与蒸发器23相连通，部分饱和水在蒸发器23内变成饱和蒸汽后离开汽包21进入过热器24进一步加热变成过热蒸汽。过热蒸汽经主汽管22进入汽轮机14,并推动发电机13发电。离开汽轮机14的乏汽进入凝汽器11转变成凝结水，凝结水经凝结水泵10输送到除氧器16。汽轮机14抽取部分蒸汽经抽汽管12进入除氧器16，对进入除氧器16的凝结水加热并除氧。

设置在烟道25内的二氧化硫仪4测量出烟气中二氧化硫的浓度，计算出酸露点温度t0，根据t0设定省煤器低温段的目标温度值t1，且t1=t0+C，C为防腐蚀余量，取值范围一般在1—20℃之间。安装在省煤器2低温段管壁上的测温元件3测定的温度值t2与t1进行对比：

（1）、当t2小于t1时，控制器5向流量调节控制阀17发出开大指令，进入换热器6的高温介质增加。

（2）、当t2大于t1时，控制器5向流量调节控制阀17发出减小指令，进入换热器6的高温介质减少。

来源于汽包21的高温介质可以是饱和蒸汽，也可以是饱和水。

当汽轮机14不向除氧器16提供蒸汽时：打开主汽旁路阀15，由主汽管22向进入除氧器16的凝结水提供蒸汽进行除氧。或者，打开汽包旁路阀18，由汽包21向除氧器16的凝结水提供饱和蒸汽进行除氧。

当汽包21不向换热器6提供高温介质时，可以打开换热器旁路阀20，由省煤器2的出口引出高温介质向换热器6供热。

以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.余热发电系统，其特征在于，包括余热锅炉和汽轮发电机组，

2.根据权利要求1所述的余热发电系统，其特征在于，所述烟道内还设置有二氧化硫仪。

3.根据权利要求1所述的余热发电系统，其特征在于，所述省煤器的低温段壁面上设有测温元件。

4.根据权利要求1—3任一项所述的余热发电系统，其特征在于，还包括有控制器，所述控制器分别与流量调节控制阀、二氧化硫仪和测温元件相连接。

5.根据权利要求1—3任一项所述的余热发电系统，其特征在于，所述主汽管通过主汽旁路阀与除氧器相连通。