CN207751005U - 一种炉烟再循环耦合烟气余热变能级利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锅炉排烟余热利用领域，特别公开了一种炉烟再循环耦合烟气余热变能级利用系统。该系统包括烟道，烟道上沿烟气流动方向依次设置有空预器烟气侧、除尘器和脱硫塔，其特征在于：所述烟道内设置有位于空气预热器和除尘器之间的高温换热器以及位于除尘器和脱硫塔之间的低温换热器，除尘器与低温换热器之间的烟道上安装有引风机；引风机与低温换热器之间的烟道上连接有炉烟再循环管道，炉烟再循环管道并联引入一次风道和二次风道，低温换热器连接暖风器入水管道。本实用新型可有效降低SCR入口NOx值约100mg/m³，提升主再热汽温10‑15℃，并将脱硫塔入口烟温降低排烟温度到80℃左右，提升电厂整体运行效益。

Description

一种炉烟再循环耦合烟气余热变能级利用系统

（一）技术领域

本实用新型涉及锅炉燃烧调整及排烟余热利用领域，特别涉及一种炉烟再循环耦合烟气余热变能级利用系统。

（二）背景技术

现阶段电厂燃煤掺烧问题较突出，比如烟煤掺烧褐煤，贫煤掺烧烟煤等。褐煤挥发分高，极易爆炸，若掺烧褐煤运行过程中控制不当，存在发生磨煤机爆炸的可能；同时由于褐煤水分高，干燥困难，掺烧褐煤后必须提高干燥出力。此外，有些机组在低氮改造后效果没达到预期，炉膛出口NOx排放值仍然在300mg/m³以上，或存在低氮改造后主蒸汽和再热蒸汽温度降低的问题。

为了解决上述问题，通过采用炉烟再循环技术，将部分锅炉冷炉烟引回制粉系统，可有效降低制粉系统含氧量，魅族煤粉掺烧，降低炉膛出口NOx排放值，并提高蒸汽温度。但是采用炉烟再循环技术，将导致系统烟气量增加，空预器出口烟温提高，增加排烟热损失。

（三）发明内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种解决锅炉燃烧问题、充分回收烟气余热、实现节能效益的炉烟再循环耦合烟气余热变能级利用系统。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种炉烟再循环耦合烟气余热变能级利用系统，包括末端连接烟囱的烟道，烟道上沿烟气流动方向依次设置有空预器烟气侧、除尘器和脱硫塔，其特征在于：所述烟道内设置有位于空气预热器烟气侧和除尘器之间的高温换热器以及位于除尘器和脱硫塔之间的低温换热器，除尘器与低温换热器之间的烟道上安装有引风机；一次风道上沿风流动方向依次安装有一次风机、一次风暖风器和空预器一次风侧，二次风道上沿风流动方向依次安装有送风机、二次风暖风器和空预器二次风侧；引风机与低温换热器之间的烟道上连接有炉烟再循环管道，炉烟再循环管道并联引入位于一次风暖风器出口的一次风道和位于二次风暖风器出口的二次风道，低温换热器的出水口上连接有并联连通一次风暖风器和二次风暖风器的暖风器入水管道。

本实用新型分为炉烟再循环系统和烟气余热变能级利用系统，炉烟再循环系统包括安装在引风机后主烟道上的炉烟再循环烟道，其分别引入一、二次风道内，流入空气预热器参与换热；烟气余热变能级利用系统包括安装在除尘器钱烟道内的高温换热器和布置在引风机后、脱硫塔前烟道内的低温换热器。

本实用新型的更优技术方案为：

所述炉烟再循环管道上设置有再循环风机和关断挡板；控制炉烟再循环管道内的烟气量，有效降低制粉系统含氧量不高于16%，解决煤粉掺烧可能引发的爆燃问题，并降低SCR入口NOx值，提高主、再热汽温。

所述高温换热器通过高温换热器入水管道经升压泵A连通凝结水管道，并通过高温换热器回水管道连通凝结水管道。

所述低温换热器通过低温换热器入水管道经升压泵B连通凝结水管道，低温换热器的出水口通过暖风器入水管道分别连通一次风暖风器和二次风暖风器，一次风暖风器和二次风暖风器通过暖风器回水管道连接凝结水管道。

高温换热器与汽轮机凝结水管路连接，利用烟气余热分别加热凝结水；低温换热器与汽轮机凝结水管路连接，利用低品位凝结水和烟气余热功能加热锅炉一、二次风，高温段和低温段采用两级并联的方式。

所述高温换热器和低温换热器采用模块化布置，并在高温换热器和低温换热器的进出口上设置截止阀和压力测点，便于单个模块的检修。

所述高温换热器、低温换热器、一次风暖风器和二次风暖风器的本体均为蛇形管排，并选用“H”型鳍片管。

所述高温换热器的管束为20G钢管或ND钢管，可保证管束运行可靠安全；低温换热器的管束为2205不锈钢管，以保证管束的耐腐蚀性。

烟气余热变能级利用系统将所回收的排烟余热用于两部分，一部分用于加热汽轮机凝结水实现节煤，另一部分用于加热一、二次风，提高空气预热器冷段综合金属壁温，保护空气预热器，全年替代常规蒸汽暖风器，节省耗汽。

此外，通过利用低品位凝结水和烟气余热共同加热一、二次风，提高锅炉送风温度，空气预热器出口烟温随之提高，提升了烟气余热利用的能级，进而提高系统的节能效益。

本实用新型布置结构合理，可有效降低SCR入口NOx值约100mg/m³，提升主再热汽温10-15℃，并将脱硫塔入口烟温降低排烟温度到80℃左右，利用烟气余热，提升电厂整体运行效益，此外，除尘器入口烟温降低，还可有效降低粉尘比电阻，提高除尘效率。

（四）附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1空预器一次风侧，2空预器二次风侧，3空预器烟气侧，4烟道，5高温换热器，6高温换热器回水管道，7高温换热器入水管道，7-1升压泵A，8除尘器，9引风机，10低温换热器，11低温换热器入水管道，11-1升压泵B，12暖风器入水管道，13二次风暖风器，14一次风暖风器，15暖风器回水管道，16一次风机，17送风机，18再循环风机，19关断挡板，20炉烟再循环管道，21一次风道，22二次风道，23脱硫塔，24烟囱。

（五）具体实施方式

附图为本实用新型的一种具体实施例。该实施例包括末端连接烟囱24的烟道4，烟道4上沿烟气流动方向依次设置有空预器烟气侧3、除尘器8和脱硫塔23，所述烟道4内设置有位于空气预热器烟气侧3和除尘器8之间的高温换热器5以及位于除尘器8和脱硫塔23之间的低温换热器10，除尘器8与低温换热器10之间的烟道4上安装有引风机9；一次风道21上沿风流动方向依次安装有一次风机16、一次风暖风器14和空预器一次风侧1，二次风道22上沿风流动方向依次安装有送风机17、二次风暖风器13和空预器二次风侧2；引风机9与低温换热器之10间的烟道4上连接有炉烟再循环管道20，炉烟再循环管道20并联引入位于一次风暖风器14出口的一次风道21和位于二次风暖风器13出口的二次风道22，低温换热器10的出水口上连接有并联连通一次风暖风器14和二次风暖风器13的暖风器入水管道12。

本实用新型分为炉烟再循环系统和烟气余热变能级利用系统。炉烟再循环系统包括在引风机9后烟道4上连接的炉烟再循环管道20，引回部分约100℃的冷炉烟分别进入一次风道21和二次风道22，与一、二次风混合，进入空预器一次风侧1和空预器二次风侧2。炉烟再循环管道20上设置再循环风机18和关断挡板19，用于控制再循环烟气量。

烟气余热变能级利用系统包括在空预器烟气侧3出口与除尘器8入口之间的烟道4内设置高温换热器5，高温换热器5的水路分别连接高温换热器入水管道7和高温换热器回水管道6。高温换热器5取水来自凝结水系统7、8号低加进出口，进口水温控制在70℃左右。高温换热器入水管道7设置升压泵A7-1，提供水循环动力。凝结水经换热器加热到130℃左右，进入凝结水系统5号低加入口，排挤低加抽汽量，实现节煤效益。通过高温换热器5的降温，将烟气温度由160℃降低到100℃左右，进入除尘器8，有效提高除尘效率。

在引风机9出口、脱硫塔23的入口烟道4内安装低温换热器10，低温换热器10的水路分别连接低温换热器入水管道11和暖风器入水管道12。低温换热器10取水同样来自凝结水系统7、8号低加进出口，进口水温控制在70℃左右。低温换热器入水管道11设置升压泵B11-1，提供水循环动力。一次风暖风器14和二次风暖风器13分别布置在一次风机16和送风机17出口的一次风道21和二次风道22内。凝结水吸收烟气热量，被加热到90℃左右，经暖风器入水管道12分别进入一次风暖风器14和二次风暖风器13，用于加热一、二次风到60℃左右。凝结水在暖风器内放热后，经暖风器回水管道15进入8号低加入口。

高温换热器5、低温换热器10、一次风暖风器14及二次风暖风器13均采用“H”型鳍片管，模块化布置，进出口设置阀门和压力测点，在管子泄露时可及时查漏及切断，方便检修。

高温换热器5运行在100℃-160℃的烟温环境中，高温换热器5管束选用20G和ND钢，可保证管束安全可靠运行。低温换热器10运行在80℃-100℃的烟温环境中，其换热器管束需具备较强的耐腐蚀能力，选用2205不锈钢管，可保证管束的耐腐蚀性。

炉烟再循环系统引回部分冷炉烟进入一、二次风系统，降低制粉系统含氧量到16%以下，满足煤粉掺烧问题，并有效降低SCR入口NOx值约100mg/m³，提升主再热汽温10-15℃。烟气余热变能级利用系统回收烟气余热，烟气经过高温换热器5，温度由160℃降低到100℃，凝结水温度由70℃提高到130℃，节能效果显著。烟气经过低温换热器10，温度由100℃降低到80℃，锅炉送风温度由23℃提高到60℃左右，进而将高温换热器5的入口烟温由130提高到160℃，增益节能效果。

Claims (7)

1.一种炉烟再循环耦合烟气余热变能级利用系统，包括末端连接烟囱（24）的烟道（4），烟道（4）上沿烟气流动方向依次设置有空预器烟气侧（3）、除尘器（8）和脱硫塔（23），其特征在于：所述烟道（4）内设置有位于空气预热器烟气侧（3）和除尘器（8）之间的高温换热器（5）以及位于除尘器（8）和脱硫塔（23）之间的低温换热器（10），除尘器（8）与低温换热器（10）之间的烟道（4）上安装有引风机（9）；一次风道（21）上沿风流动方向依次安装有一次风机（16）、一次风暖风器（14）和空预器一次风侧（1），二次风道（22）上沿风流动方向依次安装有送风机（17）、二次风暖风器（13）和空预器二次风侧（2）；引风机（9）与低温换热器（10）之间的烟道（4）上连接有炉烟再循环管道（20），炉烟再循环管道（20）并联引入位于一次风暖风器（14）出口的一次风道（21）和位于二次风暖风器（13）出口的二次风道（22），低温换热器（10）的出水口上连接有并联连通一次风暖风器（14）和二次风暖风器（13）的暖风器入水管道（12）。

2.根据权利要求1所述的炉烟再循环耦合烟气余热变能级利用系统，其特征在于：所述炉烟再循环管道（20）上设置有再循环风机（18）和关断挡板（19）。

3.根据权利要求1所述的炉烟再循环耦合烟气余热变能级利用系统，其特征在于：所述高温换热器（5）通过高温换热器入水管道（7）经升压泵A（7-1）连通凝结水管道，并通过高温换热器回水管道（6）连通凝结水管道。

4.根据权利要求1所述的炉烟再循环耦合烟气余热变能级利用系统，其特征在于：所述低温换热器（10）通过低温换热器入水管道（11）经升压泵B（11-1）连通凝结水管道，低温换热器（10）的出水口通过暖风器入水管道（12）分别连通一次风暖风器（14）和二次风暖风器（13），一次风暖风器（14）和二次风暖风器（13）通过暖风器回水管道（15）连接凝结水管道。

5.根据权利要求1所述的炉烟再循环耦合烟气余热变能级利用系统，其特征在于：所述高温换热器（5）和低温换热器（10）采用模块化布置，并在高温换热器（5）和低温换热器（10）的进出口上设置截止阀和压力测点。

6.根据权利要求1所述的炉烟再循环耦合烟气余热变能级利用系统，其特征在于：所述高温换热器（5）、低温换热器（10）、一次风暖风器（14）和二次风暖风器（13）的本体均为蛇形管排，并选用“H”型鳍片管。

7.根据权利要求1所述的炉烟再循环耦合烟气余热变能级利用系统，其特征在于：所述高温换热器（5）的管束为20G钢管或ND钢管，低温换热器（10）的管束为2205不锈钢管。