CN210951366U - 高温飞灰的余热回收利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高温飞灰的余热回收利用系统，该余热回收利用系统，包括实现热能回收利用的余热系统，余热系统包括高温飞灰热能回收装置、循环泵和暖风器，高温飞灰热能回收装置入口与除尘脱硝一体化装置出口相连，高温飞灰热能回收装置与暖风器之间的凝结水通过循环泵进行闭环循环。凝结水在高温飞灰热能回收装置中与高温飞灰换热升温，再进入暖风器中，与经过暖风器的冷风换热，将高温飞灰的余热收集并加热冷风，提高了空气预热器入口冷风温度，降低了风机能耗，提高了机组效率。将高温飞灰降低为低温飞灰，再进行除灰系统的设计，避免了直接处理高温飞灰对除灰系统设备、管道及建筑结构的设计影响。

Description

高温飞灰的余热回收利用系统

技术领域

本实用新型涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种高温飞灰的余热回收利用系统。

背景技术

长期以来，我国燃煤电厂普遍采用针对单项污染物的传统的分级治理模式。自提高了污染物限排要求以来，燃煤电站烟气治理工艺经历了从“除尘”，到“除尘→脱硫”，再到“脱硝→除尘→脱硫”的转变。目前，已经先后开发了一系列较成熟的NOx、烟尘等的单独脱除技术。该传统烟气工艺流程为：先通过单独的脱硝装置脱除烟气中的NOx，而后通过单独的除尘器进行除尘。但该处理流程存在催化剂和空气预热器易发生磨损、堵塞和腐蚀的问题。

针对这一问题，有企业开发出了一种烟气除尘脱硝一体化装置，将除尘工艺前置于脱硝工艺和锅炉空气预热器之前，除尘器处于高温烟气段并采用高温金属滤袋,实现烟尘和NOx污染物同时达到超低排放要求。该一体化装置是将电袋除尘器与脱硝装置集成到一个设备内，烟气依次通过除尘器的电场除尘区、滤袋除尘区、除尘器净气室，净气室从下至上设有滤袋清灰系统和脱硝装置。此工艺系统流程为：锅炉→除尘脱硝一体化装置(包括电袋除尘器和SCR脱硝)→空气预热器→高效石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置→烟囱。

在传统烟气处理工艺流程中，除尘器布置在锅炉空气预热器之后，锅炉省煤器出口烟气温度一般在350℃以上，温度较高的飞灰首先经过空气预热器并将飞灰中的热量通过空预器传递交换给冷风并进入锅炉，锅炉排烟温度降低至120℃以上，随后飞灰在除尘器中被捕捉去除。而在脱硝除尘一体化布置烟气处理工艺流程中，锅炉省煤器出口温度较高的飞灰首先经过电袋除尘器，烟气中的绝大部分飞灰均已在除尘器中脱除，高温飞灰中的热量未能充分利用即被带出锅炉系统，与传统烟气处理工艺流程相比，会造成锅炉效率的降低，影响机组运行的经济性。除此之外，高温飞灰如果直接排放处理，则对除灰系统的设计要求有很大变化，除灰设备、运输管道、建筑结构均需要按耐高温及防烫设计，导致成本增加。与此同时，国内目前用于回收细灰中热量的设备及系统的设计和应用经验极少。

实用新型内容

为解决以上问题，本实用新型提供一种高温飞灰的余热回收利用系统，该系统能对高温飞灰中余热进行有效的回收和利用。

本实用新型采用的技术方案是：一种高温飞灰的余热回收利用系统，其特征在于：包括实现热能回收利用的余热系统，所述余热系统包括高温飞灰热能回收装置、循环泵和暖风器，所述高温飞灰热能回收装置入口与除尘脱硝一体化装置出口相连，所述高温飞灰热能回收装置与暖风器之间的凝结水通过循环泵进行闭环循环。凝结水在高温飞灰热能回收装置中与高温飞灰换热升温，再进入暖风器中，与经过暖风器的冷风换热，从而实现利用飞灰热量加热空气，提高冷风温度，降低能耗，提高效率。

作为优选，所述高温飞灰热能回收装置采用管排式冷灰器，包括上部的冷灰器和下部的电动锁气给料机，具有出力大、稳定性高、磨损小、功耗低等特点，适用于本高温飞灰余热回收利用系统飞灰粒度细的特点。

作为优选，还包括除灰系统，所述除灰系统包括位于高温飞灰热能回收装置下方的仓泵，所述仓泵通过输灰管道与灰库相连，所述灰库上设有两个卸料口，一路采用汽车散装机将灰库的一个卸料口排出的低温飞灰装入罐车，运至综合利用用户，另外一路经加湿搅拌机加湿后将灰库的另一个卸料口排出的低温飞灰卸入自卸汽车外运至灰场。

本实用新型取得的有益效果是：

(1)、相比于现有常规“脱硝-除尘-脱硫”烟气处理工艺流程系统，本实用新型利用余热回收利用系统和除灰系统构成了高温飞灰的余热回收利用系统，适用于将除尘工艺前置于脱硝工艺的除尘脱硝一体化装置与“除尘-脱硝-脱硫”的烟气处理工艺流程。

(2)、相比于现有常规“脱硝-除尘-脱硫”烟气处理工艺流程系统，本实用新型的余热回收利用系统将高温飞灰的余热收集并加热冷风，提高了空气预热器入口冷风温度，降低了风机能耗，提高了机组效率。

(3)、相比于现有常规“脱硝-除尘-脱硫”烟气处理工艺流程系统，本实用新型回收了高温飞灰中的热能，从而降低了排出飞灰的温度，减少了高温除尘对锅炉效率的影响；将高温飞灰降低为低温飞灰，再进行除灰系统的设计，避免了直接处理高温飞灰对除灰系统设备、管道及建筑结构的设计影响。

附图说明

图1为本实用新型高温飞灰的余热回收利用系统简图；

图2为现有技术中常规“脱硝-除尘-脱硫”烟气处理工艺流程简图；

图3为现有技术中“除尘-脱硝-脱硫”的除尘脱硝一体化烟气处理工艺流程简图；

图中：1、除尘脱硝一体化装置；2、高温飞灰热能回收装置；3、循环泵；4、暖风器；5、仓泵；6、灰库；7、汽车散装机；8、罐车；9、用户；10、加湿搅拌机；11、自卸汽车；12、灰场；13、锅炉；14、脱硝装置；15、空气预热器；16、除尘器；17、脱硫装置；18、烟囱；A1、低温冷风；A2、高温冷风；B1、低温凝结水；B2、高温凝结水；C1、高温飞灰；C2、低温飞灰。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作更进一步的说明。

图2为现有技术中“除尘-脱硝-脱硫”的除尘脱硝一体化烟气处理工艺流程简图。如图2所示，传统的“脱硝-除尘-脱硫”烟气处理工艺流程中，烟气经过空气预热器15换热后温度约为120℃，再进入除尘器16中进行除尘工艺，故除尘器16灰斗中的飞灰温度约120℃；如图3所示，在除尘脱硝一体化工艺流程中，由于将除尘器1与脱硝装置14集成为除尘脱硝一体化装置1，并前置于空气预热器15之前，高温烟气先经过除尘脱硝后，再进入空气预热器15与冷风换热，锅炉飞灰在高温烟气段即被除尘器捕捉去除，此时飞灰温度一般在360℃左右。对于除尘脱硝一体化烟气处理工艺流程而言，如果不将高温飞灰的热能回收，一方面会造成锅炉效率的降低，另一方面，高温飞灰对除灰系统的设计会带来很大影响，除尘器1灰斗下的仓泵阀门、密封圈、相关设备以及沿途灰管等均需要采用耐高温型并且采取防烫措施，有较大安全隐患。除此之外，高温飞灰对混凝土灰库的结构设计也会带来较大影响，导致土建费用大幅增加。

本实用新型就是针对现有技术中“除尘-脱硝-脱硫”的除尘脱硝一体化烟气处理工艺流程带来的高温飞灰降低锅炉效率、影响除灰系统设计等问题而做出的改进。

图1为本实用新型高温飞灰的余热回收利用系统简图。如图1所示，以350MW燃煤机组为例，从除尘脱硝一体化装置1中捕捉的高温飞灰C1约360℃，经过高温飞灰热能回收装置2进行热能回收，总回收热量为1789kW，换热介质采用凝结水,流量为60t/h.换热前的低温凝结水B1温度为50℃，与高温飞灰C1换热后的高温凝结水B2温度为80℃。高温凝结水B2进入暖风器4中，将回收的热量传递给低温冷风A1，低温冷风A1的流量为1050.8t/h,温度约为25℃，经过暖风器换热后的高温冷风A2温度约为31℃。高温凝结水B2经过暖风器4换热后温度下降为50℃，通过循环泵3送至高温飞灰热能回收装置2进行闭式循环。此为本实用新型高温飞灰的余热回收利用系统的第一个子系统—余热回收利用系统。

经过余热回收利用系统回收热能后的低温飞灰C2温度为120℃，通过布置于每台高温飞灰热能回收装置2下的仓泵5定期将低温飞灰C2排入输灰管道，采用粗细分排的方式，将低温飞灰C2排入灰库6中，灰库6下设两个卸料口，一路采用汽车散装机7将低温飞灰C2装入罐车8，运至综合利用用户9，另外一路经加湿搅拌机10加湿后卸入自卸汽车11外运至灰场12。此为本实用新型高温飞灰的余热回收利用系统的第二个子系统—除灰系统。

由所述的余热回收利用系统及除灰系统构成了本实用新型高温飞灰的余热回收利用系统。

本实用新型高温飞灰的余热回收利用系统有如下特点：

(1)、所述的余热回收利用系统采用高温飞灰热能回收装置2、循环泵3以及暖风器4形成闭式循环系统，适用于除尘脱硝一体化烟气处理工艺流程；

(2)、所述的余热回收利用系统利用凝结水B1及B2作为传热介质，将高温飞灰C1冷却至低温飞灰C2，将低温冷风A1加热至高温冷风A2，从而实现将高温飞灰C1的热量回收传递至高温冷风A2，实现了消除高温飞灰对锅炉效率降低的影响，提高了冷风温度，减少了风机功耗，提高了机组效率；

(3)、所述的高温飞灰热能回收装置2采用管排式冷灰器，由上部冷灰器和下部的电动锁气给料机组成；

(4)、所述的除灰系统，在每台高温飞灰热能回收装置2下安装1台仓泵5作为气力输送设备，通过粗细分排的方式，定期将低温冷灰C2排入灰库6，最终通过两条卸料线路送至综合利用用户以及灰场，高温飞灰C1处理成低温飞灰C2后在进入除灰系统，避免了直接处理高温飞灰带来的除灰系统内仓泵阀门、密封圈、相关设备以及沿途灰管耐高温及防烫设计要求，以及建筑结构的耐高温要求，从而避免土建费用增加。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要结构特征。本实用新型不受上述实例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种高温飞灰的余热回收利用系统，其特征在于：包括实现热能回收利用的余热系统，所述余热系统包括高温飞灰热能回收装置(2)、循环泵(3)和暖风器(4)，所述高温飞灰热能回收装置(2)入口与除尘脱硝一体化装置(1)出口相连，所述高温飞灰热能回收装置(2)与暖风器(4)之间的凝结水通过循环泵(3)进行闭环循环。

2.根据权利要求1所述的高温飞灰的余热回收利用系统，其特征在于：所述高温飞灰热能回收装置(2)采用管排式冷灰器，包括上部的冷灰器和下部的电动锁气给料机。

3.根据权利要求1所述的高温飞灰的余热回收利用系统，其特征在于：还包括除灰系统，所述除灰系统包括位于高温飞灰热能回收装置(2)下方的仓泵(5)，所述仓泵(5)通过输灰管道与灰库(6)相连，所述灰库(6)上设有两个卸料口，一路采用汽车散装机(7)将灰库(6)的一个卸料口排出的低温飞灰装入罐车(8)，运至综合利用用户(9)，另外一路经加湿搅拌机(10)加湿后将灰库(6)的另一个卸料口排出的低温飞灰卸入自卸汽车(11)外运至灰场(12)。

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