CN219571984U - 能级匹配的耦合式空气预热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锅炉空气预热系统，公开了一种可提高机组效率的能级匹配的耦合式空气预热系统，系统包括如下所述的装置和管道：锅炉烟气出口后布置的烟气分配结构，烟气分配结构让出口烟气分流后分别进入预热器烟道和与之并联的旁路烟道，预热器烟道的烟气进入只用于预热二次风的二次风空气预热器，旁路烟道的烟气依次进入高压给水换热器和一次风空气预热器，进入预热器烟道和旁路烟道的烟气在混合主烟道内混合后进入低温烟气换热器，低温烟气换热器回收的烟气余热用于加热二次风空气预热器的进口冷风，必要时在一次风道和二次风道上再设置加热器。在保持锅炉一次风温和二次风温的前提下，可提高锅炉效率，机组整体漏风降低，并拓宽煤种范围。

Description

能级匹配的耦合式空气预热系统

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉的空气预热系统布置，或者说锅炉的烟气余热回收利用的系统。

背景技术

大容量锅炉尾部基本均采用回转式空气预热器将烟气余热用于加热锅炉送风，包括锅炉一次风和二次风，但由于烟气量和空气量的不同、烟气和空气的比热的不同、及换热端差等原因，锅炉排烟温度不能进一步下降，锅炉排烟热损失较大。

请参考图2，目前较为常见的为空预器旁路机炉耦合技术，即，与空预器并联设置旁路烟道，旁路烟道内布置高压给水换热器和低压凝结水换热器，将排烟余热回收至汽轮发电机的高加给水系统和低加凝结水系统，以降低机组供电煤耗。但上述方案还是将一部分烟气余热回收至低压凝结水系统，其经济性还可进一步提高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种进一步提高机组效率的能级匹配的耦合式空气预热系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：能级匹配的耦合式空气预热系统，系统包括如下所述的装置和管道：锅炉烟气出口后布置的烟气分配结构，烟气分配结构让出口烟气分流后分别进入预热器烟道和与之并联的旁路烟道，预热器烟道的烟气进入只用于预热二次风的二次风空气预热器，旁路烟道的烟气依次进入高压给水换热器和一次风空气预热器，进入预热器烟道和旁路烟道的烟气在混合主烟道内混合后进入低温烟气换热器，低温烟气换热器回收的烟气余热用于加热二次风空气预热器的进口冷风。通常，所述二次风空气预热器为回转式空气预热器。

系统还包括一次风机，所述一次风空气预热器与一次风机之间的一次风道上设置有一次风暖风器。

一次风暖风器为管式空气预热器。

所述一次风空气预热器的空气出口管道上设置有热一次风暖风器。

所述低温烟气换热器的烟气出口与除尘器连接。

所述高压给水换热器配置了设有调节阀的高压给水管道。

所述二次风空气预热器入口的二次风道上布置有二次风暖风器，低温烟气换热器回收的烟气余热用于在二次风暖风器中对二次风进行加热，低温烟气换热器和二次风暖风器通过凝结水或热媒水管道连接。

所述凝结水或热媒水管道上设置有用于外接补充性热源的一对管道接口。

所述二次风空气预热器有并联布置的两个以上，各个二次风空气预热器均配置有所述的旁路烟道、混合主烟道和低温烟气换热器。

所述烟气分配结构为分别布置在预热器烟道和旁路烟道靠近锅炉烟气出口一端的调节挡板。

本实用新型的有益效果是：在保持进入锅炉的一次风温和二次风温不变的前提下，可将锅炉排烟温度降至更低，所回收的烟气余热更多地用于加热高加给水，节省汽机高压加热器高品质抽汽，机组经济性更高；采用回转式空预器仅加热二次风，可以降低空预器漏风，回转式空预器体积可减小，布置更容易，机组整体漏风降低，排烟热损失降低，厂用电率降低，机组经济性提高；同时可以根据现场位置灵活布置锅炉的空气预热器；旁路烟道内的一次风空预器可采用管式预热器，其漏风也比回转式空预器大幅降低，锅炉排烟热损失降低、厂用电率降低；此外，可调节一次风预热器的功率以减少或者消除磨煤机调温风率，调节热一次风温度，拓宽了煤种水分的适应范围。

附图说明

图1是本实用新型的系统组成示意图。

图2是采用传统机炉耦合方式下的锅炉空气预热系统设计参数示意图。

图3是与图2同一锅炉具有相同的锅炉一次风温和二次风温条件下，采用本实用新型系统的设计参数示意图。

图中标记为：1-锅炉，2-二次风空气预热器，3-二次风暖风器，4-低温烟气换热器，5-除尘器，6-调节挡板，7-高压给水换热器，8-一次风空气预热器，9-一次风机，10-二次风机，11-高压给水管道，12-一次风道，13-二次风道，14-预热器烟道，15-旁路烟道，16-混合主烟道，17-凝结水或热媒水管道，18-一次风暖风器，19-调节阀，20-热一次风加热器，21-烟气冷却器，22-回转式空预器，23-高压低温省煤器，24-低压低温省煤器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1、图3所示，本实用新型的能级匹配的耦合式空气预热系统，系统包括如下所述的装置和管道：锅炉烟气出口后布置的烟气分配结构，烟气分配结构让出口烟气分流后分别进入预热器烟道(14)和与之并联的旁路烟道(15)，在预热器烟道(14)和旁路烟道(15)靠近锅炉烟气出口一端均布置有调节挡板(6)，作为烟气分配结构，以调节进入各烟道的烟气比例，预热器烟道(14)的烟气进入二次风空气预热器(2)，这部分烟气的热量只用于预热二次风，旁路烟道(15)的烟气先后进入高压给水换热器(7)和一次风空气预热器(8)，高压给水换热器7内流过的吸热介质是高压给水，用于提高进入锅炉的给水温度，高压给水换热器(7)配置了设有调节阀(19)的高压给水管道(11)，可以调节高压给水换热器7的换热量，一次风空气预热器8的吸热介质是从一次风道12进入并准备通常经磨煤机送入锅炉的一次风，进入预热器烟道(14)和旁路烟道(15)的烟气在混合主烟道(16)内混合后进入低温烟气换热器(4)，低温烟气换热器(4)回收的烟气余热用于加热二次风空气预热器(2)的进口冷风，低温烟气换热器(4)的烟气出口与除尘器(5)连接。

为保证锅炉一次风的温度，由一次风机(9)吸入的空气可选择经一次风暖风器(18)预热后再进入所述一次风空气预热器(8)，即，在一次风空气预热器(8)与一次风机(9)之间的一次风道(12)上设置有一次风空气预热器(8)，一次风暖风器(18)可采用管式预热器，也可采用回转式空预器，优选采用管式空气预热器，以减少漏风。

为保证锅炉二次风的温度，由二次风机10吸入的空气可选择经二次风暖风器(3)预热后再进入二次风空气预热器(2)，低温烟气换热器(4)回收的烟气余热可用于在二次风暖风器(3)中对二次风进行加热，低温烟气换热器(4)和二次风暖风器(3)通过凝结水或热媒水管道(17)连接。

根据工程实际情况，必要时，可在凝结水或热媒水管道(17)上设置一对管道接口，用于外接补充性热源，防止低温烟气换热器的热量不足或故障导致二次风温不足。

一次风空气预热器(8)的空气出口管道上还可补充设置有热一次风暖风器(20)，用于提高进入磨煤机的空气温度，以适应不同水分含量的更多煤种。

对于大型锅炉，所述二次风空气预热器(2)有并联布置的两个以上，各个二次风空气预热器(2)均配置有所述的旁路烟道(15)、混合主烟道(16)和低温烟气换热器(4)。换言之，若单台锅炉设置两台回转式空预器用于二次风加热，则相应的锅炉出来的烟气，两路进入回转式空预器，两路进入旁路烟道。

实施例：

以某1000MW机组为例，机组设计煤质如下表1所示。

表1机组设计煤质参数

采用传统空预器旁路机炉耦合技术方案的设计参数如图2所示。

采用本实用新型的能级匹配的耦合式空气预热系统的设计参数如图3所示。

从图2、图3可以看出，传统方案的旁路烟道的烟气份额为17％，回收至高压给水换热器的热量为28MW，回收至低压凝结水的热量为19MW，本实用新型方案的旁路烟道的烟气份额为32％，回收至高压给水换热器的热量为47MW，经济性更高。

以上系统连接方式有利于实现各换热装置的能级匹配，相比图2所示的传统空预器旁路技术方案，本实用新型中分流至旁路烟道内的烟气份额更大，可在20％～50％之间，具体需根据煤质确定

此外，以传统方案中应用的是目前较为先进的三分仓回转式空预器为例计算，其漏风率较为先进的可以达到5％以下。而采用本实用新型的方案，加热二次风的回转式空预器，没有一次风漏风，其漏风率可进一步降低至4％以下，而加热一次风的管式预热器的漏风率可降低至1％以下，机组整体漏风降低，排烟热损失降低，厂用电率降低，机组经济性提高。

采用本实用新型方案，因二次风空气预热器只用于加热二次风，则回转式空预器的体积可以做得更小，而一次风空预器也可更灵活布置，更利于大容量机组的整体布置。设回转式空预器所占的机组深度方向的尺寸减小，那么一次风空预器可布置在回转式空预器左、右两侧，从而减小机组整体深度方向的尺寸，可方便机组整体布置。

Claims (10)

1.能级匹配的耦合式空气预热系统，其特征是：系统包括如下的装置和管道：锅炉烟气出口后布置的烟气分配结构，烟气分配结构让出口烟气分流后分别进入预热器烟道(14)和与之并联的旁路烟道(15)，预热器烟道(14)的烟气进入只用于预热二次风的二次风空气预热器(2)，旁路烟道(15)的烟气依次进入高压给水换热器(7)和一次风空气预热器(8)，进入预热器烟道(14)和旁路烟道(15)的烟气在混合主烟道(16)内混合后进入低温烟气换热器(4)，低温烟气换热器(4)回收的烟气余热用于加热二次风空气预热器(2)的进口冷风。

2.如权利要求1所述的能级匹配的耦合式空气预热系统，其特征是：还包括一次风机(9)，所述一次风空气预热器(8)与一次风机(9)之间的一次风道(12)上设置有一次风暖风器(18)。

3.如权利要求2所述的能级匹配的耦合式空气预热系统，其特征是：一次风暖风器(18)为管式空气预热器。

4.如权利要求1所述的能级匹配的耦合式空气预热系统，其特征是：所述一次风空气预热器(8)的空气出口管道上设置有热一次风暖风器(20)。

5.如权利要求1所述的能级匹配的耦合式空气预热系统，其特征是：所述低温烟气换热器(4)的烟气出口与除尘器(5)连接。

6.如权利要求1所述的能级匹配的耦合式空气预热系统，其特征是：所述高压给水换热器(7)配置了设有调节阀(19)的高压给水管道(11)。

7.如权利要求1所述的能级匹配的耦合式空气预热系统，其特征是：所述二次风空气预热器(2)入口的二次风道(13)上布置有二次风暖风器(3)，低温烟气换热器(4)回收的烟气余热用于在二次风暖风器(3)中对二次风进行加热，低温烟气换热器(4)和二次风暖风器(3)通过凝结水或热媒水管道(17)连接。

8.如权利要求7所述的能级匹配的耦合式空气预热系统，其特征是：所述凝结水或热媒水管道(17)上设置有用于外接补充性热源的一对管道接口。

9.如权利要求1所述的能级匹配的耦合式空气预热系统，其特征是：所述二次风空气预热器(2)有并联布置的两个以上，各个二次风空气预热器(2)均配置有所述的旁路烟道(15)、混合主烟道(16)和低温烟气换热器(4)。

10.如权利要求1～9中任意一项权利要求所述的能级匹配的耦合式空气预热系统，其特征是：所述烟气分配结构为分别布置在预热器烟道(14)和旁路烟道(15)靠近锅炉烟气出口一端的调节挡板(6)。