CN205208536U - 全负荷烟气余热利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全负荷烟气余热利用系统，包括凝结水供给系统、换热装置、第一低压加热器、第一调节开关和第二调节开关，所述凝结水供给系统与所述换热装置连接，且所述凝结水供给系统与所述第一低压加热器连接。通过启闭所述第一调节开关或所述第二调节开关实现所述换热装置与所述第一低压加热器串联或并联连接，通过第三调节开关、第四调节开关、第五调节开关和凝结水循环装置的协同控制调节作用，从而使整个烟气余热利用系统具备调节换热装置进出口水温、水侧串并联切换功能，有效避免了低温腐蚀、换热效果不佳的情况，保证全负荷下烟气余热利用系统的运行，而且能在特殊工况下切换运行方式，保证汽机的热平衡，提高机组的热经济性。

Description

全负荷烟气余热利用系统

技术领域

本实用新型涉及火电厂烟气能量利用技术领域，特别是一种全负荷烟气余热利用系统。

背景技术

火电厂利用燃料例如煤的燃烧产生的热能将水加热成水蒸气，水蒸气的压力驱动汽轮机做功从而产生电能。现有技术进入换热装置的凝结水只能调节流量，不能全负荷调节温度。随着烟气温度的降低，会使换热装置入口凝结水温度太高，导致换热端差变小，影响换热效率；而换热装置入口凝结水温度太低，则会发生低温腐蚀现象，影响换热系统的使用寿命。另外，换热装置水侧是并联在低压加热器的进出口两端的，如果当烟气温度降低，凝结水的加热使其温度不到低压加热器出口的温度，则会影响热经济性，烟气余热的效果降低，甚至要退出运行。总的说来，现有技术的缺点主要是调节能力差，运行不灵活。

随着节能要求日益提高，烟气余热利用已逐渐成为火力发电厂的常规优化措施。结合目前火力发电厂负荷率都不高的运行现状，烟气余热利用要求在全负荷工况下投运亟待解决，而低负荷时烟气的换热效率和低温腐蚀等问题日益突显，如何在全负荷下安全经济的运行已成为火力发电厂烟气余热系统研究的重要课题。

发明内容

基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种全负荷烟气余热利用系统，在全负荷工况下均能保证烟气余热利用系统的安全经济运行，具备水侧串并联切换的功能，提高机组的热经济性。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种全负荷烟气余热利用系统，包括凝结水供给系统、换热装置、第一低压加热器、第一调节开关和第二调节开关，所述凝结水供给系统与所述换热装置连接，且所述凝结水供给系统与所述第一低压加热器连接；

所述第一低压加热器具有进水口和出水口，所述第一调节开关连通于所述换热装置与所述进水口之间，所述第二调节开关连通于所述换热装置与所述出水口之间，当所述第一调节开关开启且所述第二调节开关关闭时，所述换热装置与所述第一低压加热器串联连接，当所述第一调节开关开启且所述第二调节开关开启时，所述换热装置与所述第一低压加热器并联连接。

下面对进一步技术方案进行说明：

进一步地，所述换热装置具有第一管路，所述第一管路包括第一分支管路，所述第一分支管路包括第一支路和第二支路，所述第一支路与所述进水口连通，所述第二支路与所述出水口连通。

进一步地，所述换热装置包括至少两个换热器，两个所述换热器并联连接。

进一步地，还包括凝结水循环装置，所述第一管路还包括第二分支管路，所述凝结水循环装置连接于所述第二分支管路，且所述凝结水循环装置与所述换热装置循环连接。

进一步地，所述凝结水循环装置包括至少一个循环泵。

进一步地，还包括第三调节开关和第四调节开关，所述凝结水供给系统具有第二管路，所述第二管路包括第三分支管路和第四分支管路；

所述凝结水供给系统和所述第一低压加热器通过所述第三分支管路连接，所述第三调节开关连通于所述第三分支管路，所述凝结水供给系统和所述换热装置通过所述第四分支管路连接，所述第四调节开关连通于所述第四分支管路。

进一步地，还包括第五调节开关，所述凝结水供给系统还具有入水管路，及连通于所述入水管路的入水管路旁路，所述入水管路旁路与所述第四分支管路连通，所述第五调节开关连通于所述入水管路旁路。

进一步地，所述凝结水供给系统包括至少第二低压加热器。

进一步地，所述换热装置为低温省煤器。

本实用新型的有益效果在于：

上述全负荷烟气余热利用系统通过所述凝结水供给系统与所述换热装置连接，所述第一调节开关连通于所述换热装置与所述进水口之间，所述第二调节开关连通于所述换热装置与所述出水口之间，可以通过控制启闭所述第一调节开关或所述第二调节开关实现所述换热装置与所述第一低压加热器串联或并联连接，同时通过第三调节开关、第四调节开关、第五调节开关和凝结水循环装置的协同控制调节作用，从而使整个烟气余热利用系统具备调节换热装置进出口水温、水侧串并联切换功能，有效避免了低温腐蚀、换热效果不佳的情况，保证全负荷下烟气余热利用系统的运行，而且能在特殊工况下切换运行方式，保证汽机的热平衡，提高机组的热经济性。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的全负荷烟气余热利用系统的结构示意图。

附图标记说明：

100、凝结水供给系统，120、第二管路，122、第三分支管路，124、第四分支管路，140、入水管路，142、入水管路旁路，160、第二低压加热器，180、第三低压加热器，200、换热装置，220、第一管路，222、第一分支管路，224、第一支路，226、第二支路，240、第二分支管路，260、换热器，300、凝结水循环装置，320、循环泵，400、第一低压加热器，420、进水口，440、出水口，500、第一调节开关，520、第二调节开关，540、第三调节开关，560、第四调节开关，580、第五调节开关。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明：

如图1所示，一种全负荷烟气余热利用系统，包括凝结水供给系统100、换热装置200、第一低压加热器400、第一调节开关500和第二调节开关520，所述凝结水供给系统100与所述换热装置200连接，且所述凝结水供给系统100与所述第一低压加热器400连接；

所述第一低压加热器400具有进水口420和出水口440，所述第一调节开关500连通于所述换热装置200与所述进水口420之间，所述第二调节开关520连通于所述换热装置200与所述出水口440之间，当所述第一调节开关500开启且所述第二调节开关520关闭时，所述换热装置200与所述第一低压加热器400串联连接，当所述第一调节开关500开启且所述第二调节开关520开启时，所述换热装置200与所述第一低压加热器400并联连接。

其中，通过所述凝结水供给系统100与所述换热装置200连接，所述第一调节开关500连通于所述换热装置200与所述进水口420之间，所述第二调节开关520连通于所述换热装置200与所述出水口440之间，可以通过控制启闭所述第一调节开关500或所述第二调节开关520实现所述换热装置200与所述第一低压加热器400的串联或并联连接，从而使整个烟气余热利用系统具备水侧串并联切换功能，有效避免了低温腐蚀、换热效果不佳的情况，而且能在特殊工况下切换运行方式，最大限度地利用烟气余热，保证汽机的热平衡，提高机组的热经济性。

进一步地，所述换热装置200具有第一管路220，所述第一管路220包括第一分支管路222，所述第一分支管路包括第一支路224和第二支路226，所述第一支路224与所述进水口420连通，所述第二支路226与所述出水口440连通。由所述换热装置引出的所述第一管路220包括第一分支管路222，同时通过所述第一支路224与所述进水口420连通，所述第二支路226与所述出水口440连通，从而实现所述换热器200在水侧与所述第一低压换热器400的并联连接，可以灵活的调节所述第一低压换热器400的水侧串并联切换功能，以提高热能利用率。

其中，所述换热装置200包括至少两个换热器260，两个所述换热器260并联连接。将所述换热装置200采用两台所述换热器260并联的结构方式，可以大大提高所述换热装置200的热交换效率和热量，充分利用入口凝结水的热能资源，提高能量的利用效率。当然在其他的实施例中也可以采用3台或以上数量的所述换热器260进行并联或串联连接，都在本实用新型的保护范围内。所述换热装置200为低温省煤器。在优选的实施例中所述换热装置200优选采用低温省煤器，可以实现深度回收烟气余热、增加发电量、降低煤耗、节省脱硫水耗的目的。上述实施例并非对本实用新型保护范围的限定，在其他实施例中也可以采用其他类型的换热装置。

请参照图1，上述全负荷烟气余热利用系统还包括凝结水循环装置300，所述第一管路220还包括第二分支管路240，所述凝结水循环装置300连接于所述第二分支管路240，且所述凝结水循环装置300与所述换热装置200循环连接。其中，通过所述凝结水循环装置300与所述换热装置200的并联循环连接，在所述换热装置200的入水口温度偏低时，通过引入其出水口的高温水源至其入水口，降低换热温差，提高换热效率；为了便于理解本技术方案，现举例说明，在实际工作中，当机组40％THA工况运行时，烟气温度从100℃降低到90℃，而此时所述凝结水供给系统100的出口凝结水温度只有60℃，而水的露点温度是45℃，通常要求进入所述换热装置200的凝结水的水温要高于水露点温度20℃运行(即所述换热装置200入口水温要大于65℃)，为了防止低温腐蚀，此时就需要从所述换热装置200的出口再循环加热的凝结水回到换热装置入口，阻力由凝结水再循环泵克服。

另外，为了实现给所述换热装置200提高循环热凝结水，通过所述凝结水循环装置300并联于所述第二分支管路240、并与其形成循环连接，当所述换热器200的入水口凝结水温较低时，通过所述凝结水循环装置将所述换热器200的出水口的高温凝结水回引至入水口处，以提高入水口凝结水的水温，从而降低热交换损失，提高热交换效率。

为了保证良好的循环效果，所述凝结水循环装置300包括至少一个循环泵320。在其中一种实施方式中，在回水管路上设置一个所述循环泵320，可以快速且定量的灵活调节回引的高温凝结水量。另外，在另一个优选的实施例中，所述凝结水循环装置300采用至少两台相互并联连接的所述循环泵320组成，不仅可以提高循环抽水的工作效率，节省工作成本，另外，相较于串联连接的结构方式，当其中某一台所述循环泵320损坏无法正常工作时，余下的所述循环泵320还可以正常工作，保证整个余热利用系统的运行良好，避免了因停运造成的经济损失。当然，在其他的实施例中，也可以采用多个所述循环泵320相互并联或串联连接。

请参照图1，上述全负荷烟气余热利用系统还包括第三调节开关540和第四调节开关560，所述凝结水供给系统100具有第二管路120，所述第二管路120包括第三分支管路122和第四分支管路124；

所述凝结水供给系统100和所述第一低压加热器400通过所述第三分支管路122连接，所述第三调节开关540连通于所述第三分支管路122，所述凝结水供给系统100和所述换热装置200通过所述第四分支管路124连接，所述第四调节开关560连通于所述第四分支管路124。

在所述凝结水供给系统100和所述第一低压加热器400之间安装所述第三调节开关540并保证连通，以及在所述凝结水供给系统100和所述换热装置200之间安装所述第四调节开关560并保证连通，可以进行控制由所述第二管路120引出的两条支路的水流阻力流量，从而控制通过所述换热装置200的凝结水水量，以进一步控制所述换热装置200的出口处的凝结水水温，保证机组良好的热经济效应。

上述全负荷烟气余热利用系统还包括第五调节开关580，所述凝结水供给系统100还具有入水管路140，及连通于所述入水管路140的入水管路旁路142，所述入水管路旁路142与所述第四分支管路124连通，所述第五调节开关580连通于所述入水管路旁路142。通过在所述入水管路旁路142设置所述第五调节开关580，不仅可以通过其开启或关闭控制进入所述凝结水供给系统的水流量和入水温度，还可以调节所述换热装置200的入水口凝结水的温度。

另外，当出现特殊工况，烟气温度过低时，烟气余热不足以把所述凝结水供给系统100的出口凝结水加热到所述第一低压加热器400的出口凝结水温度时，为了避免不影响机组的热经济性，此时可以同时关闭所述第二调节开关520和所述第五调节开关580，就可以实现所述凝结水供给系统100、所述换热装置200和所述第一低压加热器400的串联连接，从而充分供给足够的高温凝结水给所述第一低压加热器400，以节省低压加热器的抽汽，降低机组的热耗，从而降低机组的运行成本。

进一步地，所述凝结水供给系统100包括至少第二低压加热器160。所述第二低压加热器160可以将加热后的凝结水持续不断地输送给后续加热装置，实现热量的高效利用。另外，在一个优选的实施例中，所述凝结水供给系统100包括第二低压加热器160和第三低压加热器180，所述第二低压加热器160和所述第三低压加热器160串联连接。实际工作中，当所述凝结水供给系统100只包括一台低压加热器时，由于其调节能力有限，从其出水口流出的凝结水水温会很高，因而输送给所述换热器200的入水口的水温也会过高，会导致换热端差过小，极大地影响换热器的热交换工作。因而，针对上述问题，实际工作中所述凝结水供给系统100会设置至少所述第二低压加热器160和所述第三低压加热器180两台装置，当所述换热装置200的入水口的凝结水水温偏高时，可以通过调节所述第三调节开关来引入低温凝结水与高温凝结水混合，以降低所述换热器入水口的凝结水混合水温，从而保证合适的换热端差，以保证良好的换热效率和工作经济性。当然，在其他实施例中，也可以设置多台换热器并采用串联或并联的连接方式，也在本实用新型的保护范围内。

应当指出，上述“第一、第二......”仅用于数量标示或区别指代的说明作用，并非对本实用新型保护范围的限定。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种全负荷烟气余热利用系统，其特征在于，包括凝结水供给系统、换热装置、第一低压加热器、第一调节开关和第二调节开关，所述凝结水供给系统与所述换热装置连接，且所述凝结水供给系统与所述第一低压加热器连接；

所述第一低压加热器具有进水口和出水口，所述第一调节开关连通于所述换热装置与所述进水口之间，所述第二调节开关连通于所述换热装置与所述出水口之间，当所述第一调节开关开启且所述第二调节开关关闭时，所述换热装置与所述第一低压加热器串联连接，当所述第一调节开关开启且所述第二调节开关开启时，所述换热装置与所述第一低压加热器并联连接。

2.根据权利要求1所述的全负荷烟气余热利用系统，其特征在于，所述换热装置具有第一管路，所述第一管路包括第一分支管路，所述第一分支管路包括第一支路和第二支路，所述第一支路与所述进水口连通，所述第二支路与所述出水口连通。

3.根据权利要求1所述的全负荷烟气余热利用系统，其特征在于，所述换热装置包括至少两个换热器，两个所述换热器并联连接。

4.根据权利要求2所述的全负荷烟气余热利用系统，其特征在于，还包括凝结水循环装置，所述第一管路还包括第二分支管路，所述凝结水循环装置连接于所述第二分支管路，且所述凝结水循环装置与所述换热装置循环连接。

5.根据权利要求4所述的全负荷烟气余热利用系统，其特征在于，所述凝结水循环装置包括至少一个循环泵。

6.根据权利要求1所述的全负荷烟气余热利用系统，其特征在于，还包括第三调节开关和第四调节开关，所述凝结水供给系统具有第二管路，所述第二管路包括第三分支管路和第四分支管路；

所述凝结水供给系统和所述第一低压加热器通过所述第三分支管路连接，所述第三调节开关连通于所述第三分支管路，所述凝结水供给系统和所述换热装置通过所述第四分支管路连接，所述第四调节开关连通于所述第四分支管路。

7.根据权利要求6所述的全负荷烟气余热利用系统，其特征在于，还包括第五调节开关，所述凝结水供给系统还具有入水管路，及连通于所述入水管路的入水管路旁路，所述入水管路旁路与所述第四分支管路连通，所述第五调节开关连通于所述入水管路旁路。

8.根据权利要求7所述的全负荷烟气余热利用系统，其特征在于，所述凝结水供给系统包括至少第二低压加热器。

9.根据权利要求1所述的全负荷烟气余热利用系统，其特征在于，所述换热装置为低温省煤器。