CN206608971U - 用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统，包括三个换热系统，从烟气高温侧顺着烟气流向至低温侧依次为天然气加热系统、暖通加热系统和化学生水加热系统，三个换热系统分别具有相互独立的换热器及加热用水循环系统，所述加热用水循环系统连接补水系统。本实用新型的优点在于：将烟气热量转移至系统内的循环水，通过循环水加热天然气、暖通用水以及化学生水，降低了排烟损失，实现了烟气热量的梯级利用，三个换热系统相互独立，可以选择单一运行或共同运行，提高了系统的运行效率和经济性。

Description

用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉尾部烟气余热利用系统，尤其涉及一种用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统。

背景技术

锅炉排烟温度过高会造成排烟损失增大，降低机组经济性，排烟温度过低则有可能因为烟气中酸性氧化物及灰分的存在而腐蚀烟道，且不利于污染物的扩散，损害当地环境。燃气蒸汽联合循环机组与燃煤锅炉相比，烟气成分更为洁净，灰分、二氧化硫含量极低，因此可以排放更低温度的烟气，以便提高余热锅炉效率。

现有的燃气蒸汽联合循环机组排烟温度普遍在100℃左右，与燃煤机组的排烟温度相差不大，忽略了燃气蒸汽联合循环机组排烟成分的洁净性而采用了与燃煤机组一致的排烟温度。因此，对于燃气蒸汽联合循环机组，需要一种能深度利用烟气低温余热的能量回收系统，合理降低燃气蒸汽联合循环机组的排烟温度，在提高锅炉效率的同时又不会对设备、环境造成损害。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是可降低燃气蒸汽联合循环机组排烟温度的用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统，包括三个换热系统，从烟气高温侧顺着烟气流向至低温侧依次为天然气加热系统、暖通加热系统和化学生水加热系统，三个换热系统分别具有相互独立的换热器及加热用水循环系统，所述加热用水循环系统连接补水系统。

三个换热系统的排列顺序由加热工质对温度需求的不同而决定，实现了烟气热量的梯级利用，降低了系统的不平衡换热损失。三个换热系统相互独立，可以根据机组运行的负荷及烟气温度选择单一运行或共同运行。该系统将化学生水传统的抽汽加热方式改为低温热水加热，减少了汽轮机的抽汽损失，提高了系统的运行效率和经济性。

作为优化的技术方案，所述天然气加热系统包括循环管路一和换热器一，所述换热器一连接所述循环管路一和天然气管道；

所述暖通加热系统包括循环管路二和换热器二，所述换热器二连接所述循环管路二和暖通管道；

所述化学生水加热系统包括循环管路三和换热器三，所述换热器三连接所述循环管路三和化学生水管道；

所述循环管路一、循环管路二和循环管路三分别连接补水系统，三个循环管路上分别设有循环水泵。

循环管路设置合理，由循环水泵提供循环动力，三个换热系统通过循环水泵的运行与停运选择性投入使用。

作为优化的技术方案，三个循环管路中循环水泵与换热器之间的管路上分别设有流量调节阀。

通过控制系统控制流量调节阀阀门的开度可以调节加热用水的流量，以适应不同的负荷要求。

作为优化的技术方案，三个循环管路中分别设有连接在循环水泵进水侧与出水侧之间的支路，支路上设有备用循环水泵。每个循环管路中两台水泵一备一用，方便使用。

作为优化的技术方案，各台循环水泵出口处的管路上分别设有截止阀。

采用截止阀可以方便截止管路流量，选择同时或单独运行三个换热系统，以及选择使用不同的循环水泵。

作为优化的技术方案，所述换热器一、换热器二和换热器三均采用表面式换热器。

表面式换热器占地面积小，冷源热源可以密闭循环。

作为优化的技术方案，所述补水系统包括水箱和补水管路，所述补水管路的总路连接所述水箱，总路的另一端分为三条支路，分别连接三个循环管路，所述补水管路的总路上设有补水泵。

补水系统的补水来源为水箱，由补水泵提供补水动力。

作为优化的技术方案，所述补水管路的总路上位于所述补水泵的出口侧设有截止阀。

采用截止阀可以方便截止管路流量，选择同时对三个换热系统或单独对其中一个换热系统进行补水。

作为优化的技术方案，所述补水管路的三条支路上分别设有流量调节阀。

通过流量调节阀开度的调整可以调节补水流量。

作为优化的技术方案，所述水箱采用除盐水箱。

除盐水箱用于储存除盐水，采用经处理杂质后的除盐水作为循环水。

本实用新型的优点在于：将烟气热量转移至系统内的循环水，通过循环水加热天然气、暖通用水以及化学生水，降低了排烟损失；实现了烟气热量的梯级利用，降低了系统的不平衡换热损失；三个换热系统相互独立，可以选择单一运行或共同运行，避免资源浪费；将化学生水传统的抽汽加热方式改为低温热水加热，减少了汽轮机的抽汽损失；提高了系统的运行效率和经济性。

附图说明

图1是本实用新型三个换热系统的结构示意图。

图2是本实用新型补水系统的结构示意图。

图中：1、循环管路一；2、循环管路二；3、循环管路三；4、换热器一；5、换热器二；6、换热器三；7、循环水泵一；8、循环水泵二；9、循环水泵三；10、循环水泵四；11、循环水泵五；12、循环水泵六；13、截止阀一；14、截止阀二；15、截止阀三；16、截止阀四；17、截止阀五；18、截止阀六；19、流量调节阀一；20、流量调节阀二；21、流量调节阀三；22、水箱；23、补水管路；24、补水泵；25、截止阀七；26、流量调节阀四；27、流量调节阀五；28、流量调节阀六。

具体实施方式

如图1-2所示，用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统，包括三个换热系统，箭头方向为烟气流向，从烟气高温侧顺着烟气流向至低温侧依次为天然气加热系统、暖通加热系统和化学生水加热系统。

天然气加热系统包括循环管路一1和换热器一4，换热器一4连接循环管路一1和天然气管道，循环管路一1上设有循环水泵一7，循环水泵一7出口处的管路上设有截止阀一13，循环水泵一7的进水侧与截止阀一13的出口之间连接有支路，支路上设有循环水泵二8，循环水泵二8出口处的管路上设有截止阀二14，换热器一4入口处的管路上设有流量调节阀一19。

暖通加热系统包括循环管路二2和换热器二5，换热器二5连接循环管路二2和暖通管道，循环管路二2上设有循环水泵三9，循环水泵三9出口处的管路上设有截止阀三15，循环水泵三9的进水侧与截止阀三15的出口之间连接有支路，支路上设有循环水泵四10，循环水泵四10出口处的管路上设有截止阀四16，换热器二5入口处的管路上设有流量调节阀二20。

化学生水加热系统包括循环管路三3和换热器三6，换热器三6连接循环管路三3和化学生水管道，循环管路三3上设有循环水泵五11，循环水泵五11出口处的管路上设有截止阀五17，循环水泵五11的进水侧与截止阀五17的出口之间连接有支路，支路上设有循环水泵六12，循环水泵六12出口处的管路上设有截止阀六18，换热器三6入口处的管路上设有流量调节阀三21。

换热器一4、换热器二5和换热器三6均采用表面式换热器。三个换热系统的换热器及循环水泵等设备的型号应分别根据热力计算及需求情况进行选择，循环管路的材质也应有所区别。

循环管路一1、循环管路二2和循环管路三3分别连接补水系统。

循环管路一1、循环管路二2和循环管路三3上均设有流量、温度和压力测点，以便监测系统运行情况。

补水系统包括水箱22和补水管路23，水箱22采用除盐水箱，补水管路23的总路连接水箱22，总路的另一端分为三条支路，分别连接三个循环管路，补水管路23的总路上设有补水泵24，补水泵24的出口侧设有截止阀七25，补水管路23的三条支路上分别设有流量调节阀四26、流量调节阀五27和流量调节阀六28。

使用过程中，烟气首先流经循环管路一1，加热管路中的循环水，被加热的循环水在换热器一4中与天然气管道中的天然气进行换热。管路中的循环水出换热器一4后经过循环水泵一7或循环水泵二8重新进入换热器一4，周而复始；天然气被加热后进入燃烧系统。通过流量、温度和压力测点，低负荷时可以通过流量调节阀一19适当降低加热用水流量，根据天然气出口的温度与流量进行灵活调节。天然气加热系统可将天然气进入燃烧系统前的温度预热至80℃左右，提高燃烧经济性。

烟气经过天然气加热系统之后流经循环管路二2，加热管路中的循环水，被加热的循环水在换热器二5中与暖通管道中的暖通用水进行换热。管路中的循环水出换热器二5后经过循环水泵三9或循环水泵四10重新进入换热器二5，周而复始；暖通用水被加热后进入热用户。通过流量、温度和压力测点，低负荷时可以通过流量调节阀二20适当降低加热用水流量，根据暖通用水出口的温度与流量进行灵活调节。暖通用水的温度只需要50-60℃，可以用经过天然气加热系统后的较低温烟气进行加热。暖通加热系统在低负荷或者暖通用水较少时允许干烧。

烟气经过暖通加热系统之后流经循环管路三3，加热管路中的循环水，被加热的循环水在换热器三6中与化学生水管道中的化学车间生产用水进行换热。管路中的循环水出换热器三6后经过循环水泵五11或循环水泵六12重新进入换换热器三6，周而复始；化学生水被加热后进入反渗透装置。通过流量、温度和压力测点，低负荷时可以通过流量调节阀三21适当降低加热用水流量，根据化学生水出口的温度与流量进行灵活调节。化学生水加热系统进一步吸收尾部烟气的剩余热量用于加热化学生水，以提高化学制水过程中的反渗透效率。反渗透水温要求一般在20-30℃，因此尾部烟气可以满足此要求，使烟气中的低温热量得到充分利用。夏季时化学生水加热系统不运行，允许干烧，冬季时通过调节阀三21调节流量使化学生水温度达到20-25℃范围。

在运行过程中，三个换热系统不可避免地会因为疏水等原因出现系统内水量的损失，因此应设置补水系统。补水系统选取压头较高的补水泵，补水时三个换热系统既可以是停运状态也可以是运行状态。

本实用新型用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统理论上可以将烟气温度降至80℃或更低，降低了排烟损失。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统，其特征在于：包括三个换热系统，从烟气高温侧顺着烟气流向至低温侧依次为天然气加热系统、暖通加热系统和化学生水加热系统，三个换热系统分别具有相互独立的换热器及加热用水循环系统，所述加热用水循环系统连接补水系统。

2.如权利要求1所述的用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统，其特征在于：

所述天然气加热系统包括循环管路一(1)和换热器一(4)，所述换热器一(4)连接所述循环管路一(1)和天然气管道；

所述暖通加热系统包括循环管路二(2)和换热器二(5)，所述换热器二(5)连接所述循环管路二(2)和暖通管道；

所述化学生水加热系统包括循环管路三(3)和换热器三(6)，所述换热器三(6)连接所述循环管路三(3)和化学生水管道；

所述循环管路一(1)、循环管路二(2)和循环管路三(3)分别连接补水系统，三个循环管路上分别设有循环水泵。

3.如权利要求2所述的用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统，其特征在于：三个循环管路中循环水泵与换热器之间的管路上分别设有流量调节阀。

4.如权利要求2所述的用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统，其特征在于：三个循环管路中分别设有连接在循环水泵进水侧与出水侧之间的支路，支路上设有备用循环水泵。

5.如权利要求4所述的用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统，其特征在于：各台循环水泵出口处的管路上分别设有截止阀。

6.如权利要求2所述的用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统，其特征在于：所述换热器一(4)、换热器二(5)和换热器三(6)均采用表面式换热器。

7.如权利要求1所述的用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统，其特征在于：所述补水系统包括水箱(22)和补水管路(23)，所述补水管路(23)的总路连接所述水箱(22)，总路的另一端分为三条支路，分别连接三个循环管路，所述补水管路(23)的总路上设有补水泵(24)。

8.如权利要求7所述的用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统，其特征在于：所述补水管路(23)的总路上位于所述补水泵(24)的出口侧设有截止阀。

9.如权利要求7所述的用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统，其特征在于：所述补水管路(23)的三条支路上分别设有流量调节阀。

10.如权利要求7所述的用于燃气蒸汽联合循环机组的烟气余热利用系统，其特征在于：所述水箱(22)采用除盐水箱。