CN204786337U - 一种变负荷自动调节的火电站锅炉烟气余热利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变负荷自动调节的火电站锅炉烟气余热利用系统，包括省煤器、空气预热器、烟气凝结水加热器以及回热加热系统，回热加热系统包括通过管路从左至右依次相串联的第一高压加热器、第二高压加热器、第三高压加热器、给水泵、除氧器、第一低压加热器、第二低压加热器、第三低压加热器和第四低压加热器，烟气凝结水加热器具有进水总管路和出水总管路，进水总管路分支形成第一进水支管路和第二进水支管路，出水总管路分支形成第一出水支管路和第二出水支管路，第二出水支管路还旁支一路旁支出水支管路。该烟气余热利用系统在不同负荷下，通过管路和阀门来控制烟气凝结水加热器与低压加热器的灵活连接。

Description

一种变负荷自动调节的火电站锅炉烟气余热利用系统

技术领域

本实用新型属于利用火电站余热利用设备，具体是指一种变负荷自动调节的火电站锅炉烟气余热利用系统。

背景技术

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日益增加，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120～140℃左右；燃用高硫燃料的锅炉，排烟温度提高到150℃左右；加装暖风器的锅炉，排烟温度可达150～180℃，个别锅炉的排烟温度更高达180℃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℃左右，通过喷淋方式在脱硫塔内将锅炉排烟温度降低到50℃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。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种变负荷自动调节的火电站锅炉烟气余热利用系统，在不同负荷下，通过管路和阀门来控制烟气凝结水加热器与回热加热系统中低压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的凝结水侧均处于较好的余热回收状态。

本实用新型的上述目的通过如下技术方案来实现的：一种变负荷自动调节的火电站锅炉烟气余热利用系统，该系统包括内置在锅炉排烟管道内的省煤器、空气预热器、烟气凝结水加热器以及位于排烟管道外的回热加热系统，所述的回热加热系统包括通过管路从左至右依次相串联的第一高压加热器、第二高压加热器、第三高压加热器、给水泵、除氧器、第一低压加热器、第二低压加热器、第三低压加热器和第四低压加热器，各加热器均与汽轮机的蒸汽管路相连接，第一高压加热器的出水端与省煤器相连接，第二低压加热器与第三低压加热器之间的管路上设有一个阀门，第三低压加热器与第四低压加热器之间的管路上也设有一个阀门，第四低压加热器的进水端与汽轮机的凝结水管路相连接，所述烟气凝结水加热器具有进水总管路和出水总管路，其特征在于：所述的进水总管路在远离烟气凝结水加热器的管段分支形成第一进水支管路和第二进水支管路，第一进水支管路与位于第三低压加热器与第四低压加热器之间的管路相连通，连通点位于阀门的右侧，第二进水支管路与位于第二低压加热器与第三低压加热器之间的管路相连通，连通点位于阀门的右侧，所述的出水总管路在远离烟气凝结水加热器的管段分支形成第一出水支管路和第二出水支管路，第二出水支管路还旁支一路旁支出水支管路，第一出水支管路与位于第一低压加热器与第二低压加热器之间的管路相连通，第二出水支管路与位于第二低压加热器与第三低压加热器之间的管路相连通，连通点位于阀门的左侧，旁支出水支管路与位于第三低压加热器与第四低压加热器之间的管路相连通，连通点位于阀门的左侧，所述的第一进水支管路第二进水支管路、第一出水支管路、第二出水支管路和旁支出水支管路上均设有一个阀门，旁支出水支管路在第二出水支管路上的旁支点沿水流方向位于第二出水支管路的阀门的后方。

本实用新型中，所述的空气预热器为回转式空气预热器。

本实用新型的烟气余热利用系统，火电站锅炉尾部的300-400℃左右的烟气依次进入常规回转式空气预热器和烟气凝结水加热器，直至降至60-100℃左右排出系统，可以使不同温度等级的烟气余热得到合理的利用。

同时，通过巧妙的管路与阀门设计，可以灵活调整烟气凝结水加热器中的凝结水从汽轮机凝结水回热加热系统的多个位置抽取，并能灵活调整烟气凝结水加热器和回热加热系统中的多个低压加热器进行串并联切换，确保各工况下烟气余热均可得到合理高效利用。

烟气凝结水加热器加热凝结水能够节省汽轮机抽汽，从而显著增加机组出功，实现燃煤发电机组的深度节能降耗，减轻余热利用受热面低温腐蚀问题，经济效益显著。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

图1是本实用新型火电站锅炉烟气余热利用系统的整体结构示意图。

附图标记说明：

1-排烟管道，2-空气预热器，3-烟气凝结水加热器，31-进水总管路，

311-第一进水支管路，312-第二进水支管路，32-出水总管路，

321-第一出水支管路，322-第二出水支管路，323-旁支出水支管路，

4-除尘器，5-引风机，6-第一高压加热器，7-第二高压加热器，

8-第三高压加热器，9-除氧器，10-第一低压加热器，11-第二低压加热器，

12-第三低压加热器，13-第四低压加热器，14-给水泵，15-省煤器，

16-凝结水管路

具体实施方式

如图1所示的一种变负荷自动调节的火电站锅炉烟气余热利用系统，该系统包括内置在锅炉排烟管道1内的省煤器15、空气预热器2、烟气凝结水加热器3以及位于排烟管道1外的回热加热系统，空气预热器2为回转式空气预热器，回热加热系统包括通过管路从左至右依次相串联的第一高压加热器6、第二高压加热器7、第三高压加热器8、给水泵14、除氧器9、第一低压加热器10、第二低压加热器11、第三低压加热器12和第四低压加热器13，整个回热加热系统包括三高四低共七个加热器，第一高压加热器6、第二高压加热器7和第三高压加热器8构成回热加热系统的高压回热加热单元，第一低压加热器10、第二低压加热器11、第三低压加热器12和第四低压加热器13构成回热加热系统的低压回热加热单元，各加热器均与汽轮机的蒸汽管路相连接，由汽轮机的蒸汽作为热源提供热量，各加热器实质上均为蒸汽走壳程、水走管程的管壳式换热器，通过将汽轮机的整体热量交换给凝结水，从而给凝结水升温，烟气凝结水加热器3实质上也为锅炉烟气走壳程、水走管程的管壳式换热器，第一高压加热器6的出水端与省煤器15相连接，第二低压加热器11与第三低压加热器12之间的管路上设有一个阀门，第三低压加热器12与第四低压加热器13之间的管路上也设有一个阀门，第四低压加热器13的进水端与汽轮机的凝结水管路16相连接。

烟气凝结水加热器3具有进水总管路31和出水总管路32，进水总管路31在远离烟气凝结水加热器3的管段分支形成第一进水支管路311和第二进水支管路312，第一进水支管路311与位于第三低压加热器12与第四低压加热器13之间的管路相连通，连通点位于阀门的右侧，第二进水支管路312与位于第二低压加热器11与第三低压加热器12之间的管路相连通，连通点位于阀门的右侧，出水总管路32在远离烟气凝结水加热器3的管段分支形成第一出水支管路321和第二出水支管路322，第二出水支管路322还旁支一路旁支出水支管路323，第一出水支管路321与位于第一低压加热器10与第二低压加热器11之间的管路相连通，第二出水支管路322与位于第二低压加热器11与第三低压加热器12之间的管路相连通，连通点位于阀门的左侧，旁支出水支管路323与位于第三低压加热器12与第四低压加热器13之间的管路相连通，连通点位于阀门的左侧，第一进水支管路311第二进水支管路312、第一出水支管路321、第二出水支管路322和旁支出水支管路323上均设有一个阀门，旁支出水支管路323在第二出水支管路322上的旁支点沿水流方向位于第二出水支管路322的阀门的后方。

本实施例的烟气余热利用系统在使用时，当蒸汽机机组的负荷发生变化时，通过相应管路和阀门的组合调节，烟气凝结水加热器3既可以与第二低压加热器11并联布置，又可以与第三低压加热器12并联布置，既可以串联在第二低压加热器11和第三低压加热器12之间，又可以串联在第三低压加热器12和第四低压加热器13之间，从而排挤(排挤的意思是替代相应低压加热器的部分抽汽)第二低压加热器11或第三低压加热器12回热抽汽，在汽轮机主蒸汽流量和燃料消耗率基本不变时，最大限度的增加汽轮机输出功，通过不同负荷下烟气和凝结水在不同温度下的特性，选择最优回热加热器连接方案，达到最佳的余热回收状态，提高电厂效率。

本实施例的烟气余热利用系统根据负荷不同选择不同的连接方式，负荷越高，可替代的蒸汽参数越高，即选择替代高参数蒸汽的连接方式，比如满负荷时，和第二低压加热器连接，负荷低一点时和第三低压加热器连接，以此类推，替代越高参数的蒸汽，汽轮机增加的做功越多。

本实施例的烟气余热利用系统在使用时，当烟气凝结水加热器3与第二低压加热器11并联布置时，第二出水支管路322，旁支出水支管路323和第一进水支管路311上的阀门关闭，其余阀门都打开。如此可以替代部分第二低压加热器11的抽汽，增加汽轮机做功。

当烟气凝结水加热器3与第三低压加热器12并联布置时，旁支出水支管路323、第二进水支管路312、第一出水支管路321上的阀门关闭，其它打开。如此可以替代部分第三低压加热器12的抽汽。

当烟气凝结水加热器3串联在第二低压加热器11和第三低压加热器12之间时，第一出水支管路321、旁支出水支管路323、第一进水支管路311上的阀门和第二低压加热器11和第三低压加热器12之间的阀门关闭，其他全开。如此可以替代部分第二低压加热器11的抽汽，增加汽轮机做功。

当烟气凝结水加热器3串联在第三低压加热器12和第四低压加热器13之间时，第二进水支管路312、第一出水支管路321、第二出水支管路322上的阀门和第三低压加热器12和第四低压加热器13之间的阀门关闭，其他全开。好处：替代如此可以替代部分第三低压加热器12的抽汽，增加汽轮机做功。

烟气凝结水加热器3还可以同时与第二低压加热器11和第三低压加热器12并联，即烟气凝结水加热器跨在第二低压加热器11和第三低压加热器12两边。此时第二出水支管路322、第二进水支管路312、旁支出水支管路323上的阀门关闭，其他阀门全开。如此可以替代部分第二低压加热器11和第三低压加热器12的抽汽，增加汽轮机做功。

本实用新型的上述实施例并不是对本实用新型保护范围的限定，本实用新型的实施方式不限于此，凡此种种根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，对本实用新型上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种变负荷自动调节的火电站锅炉烟气余热利用系统，该系统包括内置在锅炉排烟管道(1)内的省煤器(15)、空气预热器(2)、烟气凝结水加热器(3)以及位于排烟管道(1)外的回热加热系统，所述的回热加热系统包括通过管路从左至右依次相串联的第一高压加热器(6)、第二高压加热器(7)、第三高压加热器(8)、给水泵(14)、除氧器(9)、第一低压加热器(10)、第二低压加热器(11)、第三低压加热器(12)和第四低压加热器(13)，各加热器均与汽轮机的蒸汽管路相连接，第一高压加热器(6)的出水端与省煤器(15)相连接，第二低压加热器(11)与第三低压加热器(12)之间的管路上设有一个阀门，第三低压加热器(12)与第四低压加热器(13)之间的管路上也设有一个阀门，第四低压加热器(13)的进水端与汽轮机的凝结水管路(16)相连接，所述烟气凝结水加热器(3)具有进水总管路(31)和出水总管路(32)，其特征在于：所述的进水总管路(31)在远离烟气凝结水加热器(3)的管段分支形成第一进水支管路(311)和第二进水支管路(312)，第一进水支管路(311)与位于第三低压加热器(12)与第四低压加热器(13)之间的管路相连通，连通点位于阀门的右侧，第二进水支管路(312)与位于第二低压加热器(11)与第三低压加热器(12)之间的管路相连通，连通点位于阀门的右侧，所述的出水总管路(32)在远离烟气凝结水加热器(3)的管段分支形成第一出水支管路(321)和第二出水支管路(322)，第二出水支管路(322)还旁支一路旁支出水支管路(323)，第一出水支管路(321)与位于第一低压加热器(10)与第二低压加热器(11)之间的管路相连通，第二出水支管路(322)与位于第二低压加热器(11)与第三低压加热器(12)之间的管路相连通，连通点位于阀门的左侧，旁支出水支管路(323)与位于第三低压加热器(12)与第四低压加热器(13)之间的管路相连通，连通点位于阀门的左侧，所述的第一进水支管路(311)第二进水支管路(312)、第一出水支管路(321)、第二出水支管路(322)和旁支出水支管路(323)上均设有一个阀门，旁支出水支管路(323)在第二出水支管路(322)上的旁支点沿水流方向位于第二出水支管路(322)的阀门的后方。

2.根据权利要求1所述的变负荷自动调节的火电站锅炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述的空气预热器(2)为回转式空气预热器。