CN207584859U - 一种适用于多机组烟气余热回收用于集中供热的系统 - Google Patents

Abstract

一种适用于多机组烟气余热回收用于集中供热的系统，由单元机组烟气冷却器、单元机组余热回收变频升压泵、扩压器、射流混合器、管道阀门等组成。特点在于：多台机组设置烟气余热回收系统，回收余热用于集中供热时，系统配置简单、操作方便，占地空间小；当各机组升降负荷不一时，可自我调节，相互间不受干扰；在升压泵后、余热回收回水母管前设置扩压器，在余热回收回水母管接入热网循环水回水母管处设置射流混合器，扩压器和射流混合器均可有效缓解管道间水流的冲击，避免水击现象，减少管系震动，保证安全可靠运行。

Description

一种适用于多机组烟气余热回收用于集中供热的系统

技术领域

本发明涉及燃煤电站或热电站烟气余热回收节能技术。

背景技术

根据国家发改委、环境保护部、国家能源局联合颁发的《煤电节能减排升级与改造行动计划》（2014—2020年）的指导思想和行动目标，到2020年，现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310克/千瓦时，其中现役60万千瓦及以上机组（除空冷机组外）改造后平均供电煤耗低于300克/千瓦时。现役燃煤机组正在寻求各种节能降耗措施以降低供电煤耗，其中锅炉排烟余热回收利用是其中的一个重要技术方向，即在在空预器之后、脱硫塔之前烟道的合适位置通过加装烟气冷却器，用来加热凝结水、锅炉送风或城市热网低温回水，回收部分热量，从而达到节能提效、节水效果，若排烟温度降低30℃，机组供电煤耗可降低1.8g/kWh，脱硫系统耗水量减少70%。烟气冷却器可以是20G+ND钢的翅片管式换热器、或是316L+2205的合金光管式换热器、亦或是PTFE氟塑料U型光管式换热器，该冷却器用于吸收烟气余热加热热网循环水低温回水，烟气走外侧，低温水走管内侧。

在回收烟气余热用于集中供暖时，采用烟气冷却器直接或间接加热热网循环水低温回水的方式，即从热网循环水低温回水母管取水，经烟气冷却器加热后，再汇入热网循环水回水母管，抬升回水温度，减少蒸汽热网加热器的蒸汽抽汽，达到节能降耗的目的。

对于某一个燃煤电站或热电站而言，热网循环水低温回水管道一般只有一根母管，且北方地区，一般车间布置比较紧凑，厂内回水母管至热网循环泵入口之间管道设计较短，对于回收多个机组的烟气余热均用于加热热网循环水回水时，如若每台机组均在同一根母管上开设烟气余热取水口和回水口，则热网回水母管可以提供的开口位置有限，且管道阀门众多，占地空间大，系统复杂。在这里我们提出一种适用于多机组烟气余热回收的母管制配置方案，并对各机组不同负荷条件下的运行调节、各机组回水管汇总时可能产生的水击问题给出有效解决方案。

实用新型内容

在这里提出的该项发明，即发明一种适用于多机组烟气余热回收用于集中供热的系统，在此系统中，整厂余热回收系统和热网系统之间的管道阀门配置简单，操作方便，占地面积小，且各机组余热回收系统又相对独立，可以根据自身情况方便地投入、退出或升降负荷，互不干扰，整厂运行能耗小，且在各机组余热回收回水管道汇总时，有效解决可能产生的水击问题。

为达到上述发明的目的，本发明的技术方案通过如下方式实现。

一种适用于多机组烟气余热回收用于集中供热的系统，包括烟气冷却器、烟气余热回收变频升压泵、扩压器、射流混合器、取水母管及切断阀、回水母管及切断阀。

在该项发明中，多台机组余热回收系统取水和回水均共用一根母管，设置取水母管切断阀、回水母管切断阀，通过这两个阀门可以在有需要将整厂余热回收系统与热网循环水系统快速隔离，余热回收系统的投入、退出可以很便利地进行切换，不影响整个热网循环水系统的安全稳定运行，且系统配置简单，占地空间小。同时在每个机组的烟气冷却器入口设置切断阀，以控制单元机组烟气余热系统的投入与退出。

每台机组配置一台余热回收变频升压泵，单元机组可以根据自身锅炉负荷和烟气入口温度的变化调节电机频率，以调节每台机组烟气冷却器内的低温水流量，从而追踪调节烟气余热负荷，相较于工频电机+调节阀调节的负荷调节模式，该调节方式的运行电耗更低，更为节能。同时多台机组设置公共备用泵，以减少初投资成本。

同时因不同机组运行负荷不同，有的机组升负荷，有的机组降负荷，余热回收升压泵的出力也不尽相同，当升压泵出口母管直接汇总至一根母管上时，极可能产生水击现象，造成管道系统的巨大震动，影响运行安全性。在本项发明的方案中，每台机组的余热回收升压泵出口管道和回水母管之间，设置扩压器，扩压器内的流速低于1m/s，每台升压泵出口管道先汇总于扩压器上，经过扩压器缓冲后，再经由回水母管去热网循环水回水母管，在扩压器内，不同机组出口的余热回水动压向静压转换，降低局部动压，从而避免水击的产生。

此外，在余热回收回水母管接入热网循环水回水母管时，设置一台45°倾斜角的射流混合器，避免高负荷时余热回水对热网循环水回水母管的冲击，减少管系震动。

以上系统存在以下优点：多台机组余热回收取水和回水均采用一根母管，仅配置一个取水切断阀和一个回水切断阀，系统简单，操作方便，节省占地空间。每台机组设置固定的余热回收变频升压泵，可以根据机组自身负荷情况调节余热系统的热负荷，负荷适应性好，且节省运行电耗。多台机组设置共用的备用泵，节省初投资；余热回收升压泵出口设置扩压器，消除水击现象。余热回收回水母管接入热网循环水回水母管时，设置射流混合器，减少对原热网循环水回水母管的冲击，避免管系震动。

附图说明

附图1：一种适用于多机组烟气余热回收用于集中供热的系统。系统示意图（以升压泵设置在换热器后为例）；

图中：（1）烟气冷却器，（2）余热回收变频升压泵，（3）公共备用升压泵，（4）扩压器，（5）余热回收取水母管及切断阀，（6）余热回收回水母管及切断阀，（7）射流混合器，（8）单元机组切断阀，（9）公共备用升压泵切换阀。

具体实施方式

下面结合附图1和具体案例中的实施方式对本发明作进一步的说明。

以某热电厂2×350MW燃煤机组烟气余热项目为例。在该项目中，两台机组分别设置一台烟气冷却器（1），烟气冷却器（1）采用PTFE氟塑料光管管式烟气冷却器，烟气冷却器（1）布置在引风机后脱硫塔前的水平烟道段上，回收烟气余热用于加热热网循环水回水。烟气入口烟气温度130°，出口烟气温度80°，水侧入口水温55°，出口水温80°。

厂区内热网循环水回水管道只有一根管道，靠近汽机房的西北角，该管道上可供余热回收系统取水和回水的开孔位置非常有限，由此在该项目中采用了本项目中发明的母管制系统配置方法。具体实施方式如下。

两台机组余热回收系统共用一个取水母管和一个回水母管，在取水母管和回水母管上分别设置余热回收取水母管及切断阀（5）和余热回收回水母管及切断阀（6），当整厂烟气余热系统投入或退出运行时，打开或关闭余热回收取水母管及切断阀（5）和余热回收回水母管及切断阀（6），同时在每台机组烟气冷却器（1）入口设计单元机组切断阀（8），当单台机组投运或退出时，打开或关闭单元机组切断阀（8）。

每台机组余热回收系统水侧均设置一台余热回收变频升压泵（2），因氟塑料换热器的工作压力要求≯0.6MPa，故该项目中余热回收变频升压泵（2）放置在回水侧。当其中一台机组热负荷上升时，增大该机组的余热回收变频升压泵（2）的电机频率，加大水流量，从而加大余热回收能力，相反，当其中一台机组热负荷降低时，减小该机组的余热回收变频升压泵（2）电机频率，减小水流量，从而减少余热回收能力。因余热回收升压泵为单元机组设计，故单元机组的调节不会影响其他机组的热负荷追踪能力和效果。同时为降低投资费用，余热回收升压泵的公共备用升压泵（3）采用公共备用，并采用公共备用升压泵切换阀（9）进行切换。

为减少不同负荷下，各机组的余热回收变频升压泵（2）出力不同时，泵出口管道对汇总母管的冲击，消除水击现象，在回水母管前设置扩压器（4），扩压器（4）内的水流速≯1m/s。

同时为减少余热回收回水母管对热网循环水回水母管的冲击，在余热回收回水母管接入热网循环水回水母管时，设置射流混合器（7），以避免管系震动，保证系统运行安全性，射流混合器的支管倾斜角度为45°。

Claims (3)

1.一种适用于多机组烟气余热回收用于集中供热的系统，它主要包括：单元机组烟气冷却器、单元机组余热回收变频升压泵、公共备用升压泵、扩压器、余热回收取水母管及切断阀、余热回收回水母管及切断阀、射流混合器、单机组切断阀、公共备用升压泵切换阀。

2.按照权利要求1所述的一种适用于多机组烟气余热回收用于集中供热的系统，其特征在于：多台机组烟气余热回收用于集中供热时，共用一套余热回收取水母管及切阀门，共用一套余热回收回水母管及切断阀，在每个机组烟气冷却器入口设置单元机组切断。

3.按照权利要求1所述的一种适用于多机组烟气余热回收用于集中供热的系统，其特征在于：每台机组配置一台烟气余热回收变频升压泵，用于独立追踪调节各个机组的热负荷，同时设置公共备用泵，采用阀门切换，以减少初投资费用。