CN211011298U - 燃煤发电机组及其热能利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃煤发电机组及其热能利用系统，包括烟道、风道、空气预热器、磨煤机、一次粉管和导热油循环换热子系统。烟道分为主烟道和旁路烟道，旁路烟道的进口与主烟道的进口连通，旁路烟道的出口与主烟道的出口连通，主烟道与空气预热器连通；风道包括进入空气预热器前的冷一次风道和冷二次风道，以及流出空气预热器的热一次风道和热二次风道；磨煤机位于热一次风道和一次粉管之间；第一换热器、第二换热器、油泵依次通过管道连通形成闭环形的导热油循环换热子系统，第一换热器设置于旁路烟道内，第二换热器设置于一次粉管内，管道内设置有导热油。本实用新型提高了烟气热量的利用率，节省了燃煤消耗，并减小了煤粉的着火难度。

Description

燃煤发电机组及其热能利用系统

技术领域

本实用新型涉及燃煤发电领域，特别涉及一种燃煤发电机组及其热能利用系统。

背景技术

燃煤发电机组运行过程中，燃烧所需的空气被分为一次风和二次风，分别在空气预热器内被烟气加热，形成热一次风和热二次风，其中热一次风进入磨煤机，加热、干燥并携带煤粉，形成一次风粉进入锅炉燃烧，热二次风直接进入锅炉参与燃烧。实际运行中，一次风粉及热二次风的温度存在上限：由于最小换热温差的存在，空气预热器出口热风温度比进口烟温至少偏低20℃以上；为了保证磨煤机的安全运行，磨煤机入口热一次风温度受到限制，磨煤机出口一次风粉温度更是只有90℃左右。一次风粉及热二次风入炉温度偏低，一方面需要消耗更多的燃煤进行加热，经济性差，另一方面也增加了煤粉着火难度，不利于锅炉稳燃性能的提升。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种燃煤发电机组及其热能利用系统，旨在解决现有技术中燃煤发电机组发电煤耗偏高，锅炉稳燃性能较差等问题。

为实现上述目的，本实用新型一种燃煤发电机组热能利用系统，所述燃煤发电机组热能利用系统包括：

空气预热器；

磨煤机；

烟道，所述烟道分为主烟道和旁路烟道，所述旁路烟道的进口与所述主烟道的进口连通，所述旁路烟道的出口与所述主烟道的出口连通，所述空气预热器的烟气流通侧连通于所述主烟道的进口和出口之间；

风道，所述风道与所述空气预热器连通，包括进入空气预热器前的冷一次风道和冷二次风道，以及流出空气预热器的热一次风道和热二次风道；热一次风道与所述磨煤机入口连通，所述磨煤机的出口通过一次粉管与锅炉连通；

导热油循环换热子系统，所述导热油循环换热子系统包括油泵、第一换热器和第二换热器，所述第一换热器设置于所述旁路烟道内，所述第二换热器设置于所述一次粉管内，所述第一换热器、所述第二换热器、所述油泵依次通过管道连通形成闭环形的所述导热油循环换热子系统，所述管道内设置有导热油。

优选地，所述导热油循环换热子系统还包括第三换热器，所述第三换热器设置在所述冷一次风道或冷二次风道内，且所述第三换热器的两端分别与所述第二换热器与所述油泵管道连通。

优选地，所述第一换热器和所述第二换热器之间的管道上设置有三通阀，所述三通阀的进口与所述第一换热器管道连通，所述三通阀的其中一个出口与所述第二换热器管道连通，所述三通阀的另一个出口与所述第三换热器管道连通。

优选地，所述述导热油循环换热子系统还包括储油池，所述储油池的两端分别与所述第三换热器和所述油泵管道连通。

优选地，所述燃煤发电机组热能利用系统还包括热二次风加热子系统，所述热二次风加热子系统包括高温热源、第四换热器和低温热源，所述第四换热器设置在所述热二次风道内，所述第四换热器的两端分别与所述高温热源和所述低温热源连通。

优选地，所述热二次风加热子系统的管道中流动从所述高温热源中抽出的高温蒸汽或高温烟气。

本实用新型中烟道分为主烟道和旁路烟道，风道分为冷一次风道、冷二次风道和和热一次风道、热二次风道；烟气在烟道内流动，空气在风道内流动；主烟道和风道均与空气预热器连通，旁路烟道和空气预热器并联设置；冷一次风道和冷二次风道内的冷空气在空气预热器中被主烟道内的烟气加热，形成热空气分别进入热一次风道和热二次风道，其中热一次风道中的热一次风进入磨煤机加热、干燥并携带煤粉形成一次风粉进入一次粉管，然后流入锅炉内进行燃烧。同时，在导热油循环换热子系统中，油泵驱动导热油经过第一换热器，并与旁路烟道内的高温烟气换热，将导热油加热，加热后的高温导热油经过管道流入第二换热器与一次粉管内的一次风粉换热，将一次风粉加热后，导热油温度降低回流至第一换热器继续与高温外部烟气换热，形成一个完整的闭合循环过程。本实用新型通过设置有旁路烟道，分流部分高温烟气，并以导热油循环换热子系统中的导热油为中间介质，将分流的高温烟气的热量用于加热一次风粉，扩展了高温烟气的加热范围，提高了高温烟气热量的利用率，节省了燃煤消耗，提高了发电机组的运行经济性，另一方面也减小了煤粉的着火难度，有利于锅炉稳燃性能的提升。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例燃煤发电机组热能利用系统的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种燃煤发电机组热能利用系统。

如图1所示，本实施例中，燃煤发电机组热能利用系统包括空气预热器3、磨煤4、烟道1、风道2和导热油循环换热子系统5，其中，烟道1分为主烟道11和旁路烟道12，旁路烟道12的进口与主烟道11的进口连通，旁路烟道 12的出口与主烟道11的出口连通，空气预热器3的烟气流通侧连通于主烟道 11的进口和出口之间；风道2与空气预热器3连通，包括进入空气预热器3 前的冷一次风道23和冷二次风道24，以及流出空气预热器3的热一次风道21和热二次风道22；热一次风道21与磨煤机4入口连通，磨煤机4的出口通过一次粉管211与锅炉连通；导热油循环换热子系统5包括油泵54、第一换热器51和第二换热器52，第一换热器51设置于旁路烟道12内，第二换热器52设置于一次粉管211内，第一换热器51、第二换热器52、油泵54依次通过管道连通形成闭环形的导热油循环换热子系统5，管道内设置有导热油。

具体地，本实施例的烟道1分为主烟道11和旁路烟道12，风道2分为热一次风道21、热二次风道22、冷一次风道23和冷二次风道24；烟气在烟道 1内流动，空气在风道2内流动；主烟道11和风道2均与空气预热器连通，冷一次风道23和冷二次风道24内的冷空气在空气预热器3中被主烟道11内的烟气加热，形成热空气进入热一次风道21和热二次风道22，其中热一次风道21中的热一次风进入磨煤机加热、干燥并携带煤粉形成一次风粉进入一次粉管211，然后流入锅炉内进行燃烧。同时，在导热油循环换热子系统5中，油泵54驱动导热油经过第一换热器51，并与通过旁路烟道12的高温外部烟气换热，以将导热油加热，加热后的高温导热油经过管道流入第二换热器52 与通过一次粉管211的一次风粉换热，将一次风粉加热后，导热油温度降低回流至第一换热器51继续与高温外部烟气换热，形成一个完整的闭合循环过程。

本实施例通过设置有旁路烟道12，分流部分高温烟气，并以导热油循环换热子系统5中的导热油为中间介质，将分流的高温烟气的热量用于加热一次风粉，扩展了高温烟气的加热范围，提高了高温烟气热量的利用率，节省了燃煤消耗，提高了发电机组的运行经济性，另一方面也减小了煤粉的着火难度，有利于锅炉稳燃性能的提升。

本实施例中，导热油循环换热子系统5还包括第三换热器53，第三换热器53设置在冷一次风道23或冷二次风道24内，且第三换热器53的两端分别与第二换热器52与油泵54管道连通。如图1所示，第三换热器53设置在冷一次风道23的进风端，当导热油经过第二换热器52换热后，导热油的温度仍高于冷一次风道23的进风端中冷一次风的温度，导热油从第二换热器52 流入第三换热器53后与冷一次风进行换热，继续加热冷一次风，使得冷一次风的温度提升，空气预热器3冷端的温度提升，缓解空气预热器3冷端低温腐蚀和堵塞的风险。

如图1所示，本实施例中，第一换热器51和第二换热器52之间的管道上设置有三通阀55，三通阀55的进口与第一换热器51管道连通，三通阀55 的其中一个出口与第二换热器52管道连通，三通阀55的另一个出口与第三换热器53管道连通。当导热油循环换热子系统5正常运行时，调节三通阀55，使高温导热油全部流经第二换热器52用于加热一次风粉；当空气预热器3冷端出现堵塞时，调节三通阀55，使部分高温导热油经管道旁路直接进入第三换热器53，更多的热量被用于在第三换热器53中加热冷一次风，提高空气预热器3冷端温度，促进治理空气预热器3的堵塞问题。

本实施例中，如图1所示，导热油循环换热子系统5还包括储油池56，储油池56的两端分别与第三换热器53和油泵54管道连通。储油池56进油端与第三换热器的53出油端连通，储油池56出油端与油泵54连通，导热油循环换热子系统5内的导热油经过循环后储存在储油池56内，方便油泵54 从储油池56内抽取导热油进行下一次的循环，且设置储油池56能够方便导热油的更换。

本实施例中，燃煤发电机组热能利用系统还包括热二次风加热子系统6，热二次风加热子系统6包括高温热源61、第四换热器62和低温热源63，第四换热器62设置在热二次风道22内，第四换热器62的两端分别与高温热源 61和低温热源63管道连通。热二次风加热子系统6的管道中流动从高温热源 61中抽出的高温蒸汽或高温烟气等。如图1所示，经过导热油循环换热子系统5运行后，空气预热器3出口的热二次风温度降低，需要对热二次风进行再加热，在燃煤发电机组热能利用系统还设置有二次风加热子系统6，第四换热器62设置在热二次风道22中，热二次风经过空气预热器3之后温度仍然较低，从汽轮机中压缸61内抽取高温蒸汽或高温烟气流入第四换热器62将热二次风再加热，进一步提高了热二次风的入炉温度，利用低品质的高温蒸汽或高温烟气替代高品质的燃煤燃烧，实现系统热能的高效合理利用。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种燃煤发电机组热能利用系统，包括空气预热器和磨煤机，其特征在于，所述燃煤发电机组热能利用系统还包括：

烟道，所述烟道分为主烟道和旁路烟道，所述旁路烟道的进口与所述主烟道的进口连通，所述旁路烟道的出口与所述主烟道的出口连通，所述空气预热器的烟气流通侧连通于所述主烟道的进口和出口之间；

风道，所述风道与所述空气预热器连通，包括进入所述空气预热器前的冷一次风道和冷二次风道，以及流出所述空气预热器的热一次风道和热二次风道；所述热一次风道与所述磨煤机入口连通，所述磨煤机的出口通过一次粉管与锅炉连通；

导热油循环换热子系统，所述导热油循环换热子系统包括油泵、第一换热器和第二换热器，所述第一换热器设置于所述旁路烟道内，所述第二换热器设置于所述一次粉管内，所述第一换热器、所述第二换热器、所述油泵依次通过管道连通形成闭环形的所述导热油循环换热子系统，所述管道内设置有导热油。

2.如权利要求1所述的燃煤发电机组热能利用系统，其特征在于，所述导热油循环换热子系统还包括第三换热器，所述第三换热器设置在所述冷一次风道或所述冷二次风道内，且所述第三换热器的两端分别与所述第二换热器与所述油泵管道连通。

3.如权利要求2所述的燃煤发电机组热能利用系统，其特征在于，所述第一换热器和所述第二换热器之间的管道上设置有三通阀，所述三通阀的进口与所述第一换热器管道连通，所述三通阀的其中一个出口与所述第二换热器管道连通，所述三通阀的另一个出口与所述第三换热器管道连通。

4.如权利要求2所述的燃煤发电机组热能利用系统，其特征在于，所述导热油循环换热子系统还包括储油池，所述储油池的两端分别与所述第三换热器和所述油泵管道连通。

5.如权利要求1-4中任一项所述的燃煤发电机组热能利用系统，其特征在于，所述燃煤发电机组热能利用系统还包括热二次风加热子系统，所述热二次风加热子系统包括高温热源、第四换热器和低温热源，所述第四换热器设置在所述热二次风道内，所述第四换热器的两端分别与所述高温热源和所述低温热源连通。

6.如权利要求5所述的燃煤发电机组热能利用系统，其特征在于，所述热二次风加热子系统的管道中流动从所述高温热源中抽出的高温蒸汽或高温烟气等。

7.一种燃煤发电机组，其特征在于，所述燃煤发电机组包括如权利要求1-6中任一项所述的燃煤发电机组热能利用系统。

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