CN204593353U - 一种深度利用锅炉烟气余热的集成系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了属于利用余热的节约能源设备领域的一种深度利用锅炉烟气余热的集成系统，本实用新型中锅炉尾部的300-400℃左右的烟气分别进入高温回转式空气预热器、第一级烟水换热器，低温回转式空气预热器，第二级烟水换热器，并经过除尘器进入前置式空气预热器，直至降至60-100℃左右排出系统，可以使不同温度等级的烟气得到合理的利用，还提高了高品位热源的利用效率，并回收部分烟气余热，达到节约能源，提高能源利用效率的目的。同时，通过管道设计，可以灵活调整烟水换热器入口水从不同高压回热器入口抽取，进而确保整个电站锅炉尾部烟气余热利用系统在多种工况下，在空气侧与给水侧均处于最佳的运行工况。
Description
技术领域
本实用新型属于利用余热的节约能源设备领域，特别涉及一种深度利用锅炉烟气余热的集成系统，具体说是利用空气预热器分级加热空气和烟水换热器分级加热凝结水来完成烟气的分级余热利用，同时加热高压给水，降低机组煤耗。
背景技术
大型火电机组的节能减排是中国的重要国策。在中国，燃煤电厂消耗了全国近一半的煤炭产量，随着近年来煤炭能源价格的不断上涨，以煤炭为基础的发电成本口益增加，各火力发电厂面临着巨大的节能压力，不断寻求降低煤耗、节约能源方面应用的新技术，并加大相关的资金投入。
出于避免尾部受热面酸露点腐蚀的考虑，火力发电厂中锅炉排烟温度一般在120一130 0C左右;燃用高硫燃料的锅炉，排烟温度提高到150 0C左右;加装暖风器的锅炉，排烟温度可达150一180 0C，个别锅炉的排烟温度更高达180 0C以上。排烟温度过高直接导致烟气中相当可观的能量未经利用就直接排向大气。在环保脱硫要求方面，目前大多数火电厂采用的烟气石灰石湿法脱硫工艺中，最佳脱硫温度为50 0C左右，通过喷淋方式在脱硫塔内将锅炉排烟温度降低到50 0C左右，不仅消耗了大量的水和能源，而且也增加了烟气排放量。因此，从节能减排和经济性两方面考虑，进一步降低排烟温度成为目前电站锅炉发展节能减排技术的必然选择。
余热利用技术应用的前景广泛。在国外，降低尾部排烟温度并加以回收热量的设备较早就得到了应用。对于近期发展起来的超超临界发电机组中，德国科隆Nideraussem 1000MW级褐煤发电机组把余热换热设备加装在空气预热器的旁路烟道中，采用分隔烟道系统来充分降低排烟温度，同时引入部分烟气到旁通烟道内加热锅炉给水。德国SchwarzePumpe电厂2 X 800MW褐煤发电机组在静电除尘器之后加装了烟气冷却器，利用烟气余热来加热锅炉给水。在中国，上海外高桥电厂在三期扩建百万千瓦级超超临界机组工程项目中，就应用到余热换热器来回收尾部烟气余热。
目前适合锅炉尾部烟气余热利用的都是直接考虑用空预器出口处低温烟气加热凝结水，由于空预器排烟温度约为120-1400C，其温度利用空间有限，形式单一。没有从系统角度考虑，烟气、空气、凝结水三者之间的能量利用关系，在本实用新型中，烟气、空气与凝结水组成四级加热系统，考虑用相应温度等级的烟气加热相应温度等级的凝结水。并考虑到了在不同负荷下，烟气换热器与回热加热器的灵活连接方式，确保整个电站锅炉尾部烟气余热利用系统在多种工况下、在空气侧与凝结水侧均处于最佳的余热回收状态。考虑三级常规空气预热器分级加热空气，在三级常规空预器之间布置烟水换热器，用较高温度的烟气加热高压回热系统的给水。并考虑烟气低温腐蚀，在常规低温空气预热器后安装耐腐蚀前置式空预器，可考虑使用热管式空预器。系统考虑到了在不同负荷下，烟气换热器与回热加热器的灵活连接方式，确保整个电站锅炉尾部烟气余热利用系统在多种工况下、在空气侧与凝结水侧均处于最佳的余热回收状态。
发明内容
本实用新型的目的是针对火电机组的排烟余热深度利用而提出一种深度利用锅炉烟气余热的集成系统，其特征在于，该系统由三级空气预热器和两级烟水换热器组成；在锅炉的排烟管道上依次串联有高温回转式空气预热器、第一级烟水换热器、低温回转式空气预热器、第二级烟水换热器、除尘器，前置式空预器和引风机；凝结水依次通过低压回热加热器、低压回热加热器、低压回热加热器、低压回热加热器把凝结水送至除氧器和给水泵，经除氧器和给水泵给水依次被送至高压回热加热器、高压回热加热器、高压回热加热器。
所述的烟水换热器通过相应管道和阀门的组合既可与2#高压回热加热器并联布置、又与3#高压回热加热器并联布置;而通过增压泵和相应管道和阀门的组合，则可串联在2#,3#高压回热加热器之间。第二级烟水换热器和5#，6#，7#低压加热器并联。
所述深度利用锅炉烟气余热的方法，其特征在于，在烟气侧，锅炉尾部的300-4000C的烟气经过高温回转式空气预热器，进入一级烟水换热器，再进入低温回转式空气预热器，进入二级烟水换热器，通过除尘器，再进入前置式空气预热器，其排烟经引风机进入脱硫装置;设置的前置式空气预热器使低温回转式空气预热器入口空气温度升高，亦使低温回转式空气预热器排烟温度升高，确保其热量品位在不同负荷条件下用来加热5#,6#,7#低压加热器的凝结水，排挤一定压力等级的汽轮机抽汽，使得相应品位的烟气加热相应温度等级的凝结水，合理有效的梯级利用烟气余热。
在空气通道中，为了防止烟气低温腐蚀，在常规回转式空气器前布置前置式空预器，推荐采用热管式或管壳式空气预热器，常温空气经前置式空气预热器预热到一定温度后，串联送入低温回转式空气预热器、在高温回转式空气预热器中继续加热，直至达到锅炉热风所需要的温度。
本实用新型的有益效果是通过巧妙的烟气分级加热空气的设计，可使烟气余热加热回热系统的高压给水，并可通过阀门调节烟水加热器入口水形成一套灵活的的余热深度利用系统。本系统可根据机组负荷变化，实现烟气给水加热器在2#与3#高压回热加热器之间的串联，排挤2#或3#号高压加热器回热抽汽，在主蒸汽流量不变的情况下，最大限度的增加汽轮机输出功率，提高电厂效率，降低单位煤耗。
附图说明
图 1 为深度利用锅炉烟气余热的集成系统。
具体实施方式
本实用新型提供提出一种深度利用锅炉烟气余热的集成系统。下面结合附图和实例予以说明。
图 1 所示为深度利用锅炉烟气余热的集成系统，图中，系统由三级空气预热器和两级烟水换热器组成；在锅炉的排烟管道上依次串联有高温回转式空气预热器、第一级烟水换热器、低温回转式空气预热器、第二级烟水换热器、除尘器，前置式空预器和引风机；凝结水依次通过低压回热加热器、低压回热加热器、低压回热加热器、低压回热加热器把凝结水送至除氧器和给水泵，经除氧器和给水泵给水依次被送至高压回热加热器、高压回热加热器、高压回热加热器。
本系统深度利用锅炉烟气余热，其原理如下：锅炉尾部的300-4000C的烟气经过高温回转式空气预热器，进入一级烟水换热器，再进入低温回转式空气预热器，进入二级烟水换热器，通过除尘器，再进入前置式空气预热器，其排烟经引风机进入脱硫装置;设置的前置式空气预热器使低温回转式空气预热器入口空气温度升高，亦使低温回转式空气预热器排烟温度升高，确保其热量品位在不同负荷条件下用来加热5#,6#,7#低压加热器的凝结水，排挤一定压力等级的汽轮机抽汽，使得相应品位的烟气加热相应温度等级的凝结水，合理有效的梯级利用烟气余热。
在空气通道中，为了防止烟气低温腐蚀，在常规回转式空气器前布置前置式空预器，推荐采用热管式或管壳式空气预热器，常温空气经前置式空气预热器预热到一定温度后，串联送入低温回转式空气预热器、在高温回转式空气预热器中继续加热，直至达到锅炉热风所需要的温度。
Claims (3)
1.一种深度利用锅炉烟气余热的集成系统，其特征在于，该系统由三级空气预热器和两级烟水换热器组成；在锅炉(1)的排烟管道上依次串联有高温回转式空气预热器(2)、第一级烟水换热器(3)、低温回转式空气预热器(4)、第二级烟水换热器(5)、除尘器(6)，前置式空预器(7)和引风机(8)；凝结水依次通过低压回热加热器(16) 、低压回热加热器(15) 、低压回热加热器(14) 、低压回热加热器(13)把凝结水送至除氧器和给水泵(12)，经除氧器和给水泵(12)给水依次被送至高压回热加热器(11)、高压回热加热器(10)、高压回热加热器(9)。
2.根据权利要求1所述的一种深度利用锅炉烟气余热的集成系统，其特征在于，所述第一级烟水换热器(3)通过相应管道和阀门的组合既可与2#高压回热加热器并联布置、又与3#高压回热加热器并联布置;而通过增压泵(18)和相应管道和阀门的组合，则可串联在2#,3#高压回热加热器之间；第二级烟水换热器和5#，6#，7#低压加热器并联。
3.权利要求1所述集成系统深度利用锅炉烟气余热的方法，其原理如下：锅炉(1)尾部的300-4000C的烟气经过高温回转式空气预热器(2)，进入一级烟水换热器(3)，再进入低温回转式空气预热器(4)，进入二级烟水换热器(5)，通过除尘器(6)，再进入前置式空气预热器(7)，其排烟经引风机(8)进入脱硫装置;设置的前置式空气预热器(7)使低温回转式空气预热器(4)入口空气温度升高，亦使低温回转式空气预热器(4)排烟温度升高，确保其热量品位在不同负荷条件下用来加热5#,6#,7#低压加热器的凝结水，排挤一定压力等级的汽轮机抽汽，使得相应品位的烟气加热相应温度等级的凝结水，合理有效的梯级利用烟气余热，空气经低温空气预热器(4)预热到一定温度后，串联送入高温回转式空气预热器(2)中继续加热，直至达到锅炉热风所需要的温度。
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| ES2763635A1 (es) * | 2018-11-29 | 2020-05-29 | Calvo Miguel Domingo | Sistema para la recuperacion de energia termica de gases de combustion |
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