CN202432505U - 燃煤锅炉烟气余热回收利用*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃煤锅炉烟气余热回收利用***,将省煤器设置为并联设置在烟气出口与除尘器之间的主省煤器和旁路省煤器,与二次风的风机出风口处连接的空气预热器设置在主省煤器上,旁路省煤器上沿烟气流通方向顺次设置给水换热器、凝结水换热器,给水换热器与任一高压加热器并联设置,凝结水换热器与任一低压加热器并联设置;引风机和脱硫吸收塔之间设置闭式循环的连接到二次风的风机出风口处的冷风换热器。本实用新型根据能量梯级利用原理,对于较高品质的热量和较低品质的热量分别以不同途径加以利用,提高了烟气中热量回收率,达到了节能减排的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种大中火力发电厂烟气***,具体的说是一种燃煤锅炉烟气余热回收利用***。
背景技术
对火力发电厂来讲,锅炉热损失中最大的是排烟热损失。一般来说,排烟温度每降低l0℃,锅炉热效率提高大约0.5%至0.6%。因此,锅炉排烟是一个潜力很大的余热资源。通常,锅炉的烟气依次经省煤器、空气预热器、除尘器、引风机、脱硫吸收塔至烟囱排出,锅炉烟气中的热能除了利用空气预热器对进入锅炉的一、二次风进行预热,热能大部分被空排,造成极大的热能损失。另一方面,锅炉蒸汽输出至汽轮机后驱动发电机发电,汽轮机通过回热***将做功后的蒸汽输回到锅炉。回热***包括凝汽器和多个串联的加热器,凝汽器连接于汽轮机与首端的加热器之间,尾端的加热器连接锅炉,各加热器还分别连接汽轮机的抽汽端,前端的加热器为低压加热器,尾端的加热器为高压加热器。低压加热器与高压加热器之间连接有给水泵和除氧器。
目前,新建的大型火力发电机组的烟气***中大多取消了烟气换热器***,进入脱硫***的烟气温度较高,一般为130℃左右,褐煤机组可能达到145℃。但是,为了脱硫工艺达到最佳的工作温度,烟气温度要求保持在80℃~90℃。许多新建脱硫***通常采取设置喷淋降温***,以减低烟气的温度。但是,进入脱硫***的烟气温度与最佳脱硫工作温度之间几十度的温差,蕴含着巨大的热量,这样浪费十分可惜。
近些年来,在国家大力倡导“节能减排”和“能源梯级利用”政策的大环境下,国内某些电厂成功地设计安装了烟气余热回收利用装置,给电厂带来很好的经济效益。目前,烟气余热的利用方向主要可分为预热助燃空气、加热热网水、凝结水等。
1、用水-水换热的暖风器替代常规蒸汽暖风器,即以一次循环水为热媒,将在烟气侧吸收的热量释放给进入锅炉的一、二次冷风,将进入空气预热器前的冷风预加热,以减少常规蒸汽暖风器辅助蒸汽用量。
2、安装防腐蚀管式换热器,用来加热厂房或是厂区的水暖***热网循环水,以替代或部分替代常规的热网加热器,从而节省了热网加热器的加热蒸汽量,增加了发电量。
3、利用烟气的余热加热凝结水,用来提高全厂的热效率,降低煤耗,增加电厂发电量。加热的方式主要有两个:一是直接加热方式,即安装烟气回热加热器,使烟气与凝结水直接进行热交换;二是间接加热方式,即安装烟气回热加热器及水水换热器,使烟气在闭式水和烟气回热加热器内进行热交换;吸收烟气余热后的闭式水进入水水换热器内与凝结水进行热交换,然后再将热量带入主凝结水***。但是由于国内锅炉的排烟温度一般在120~150℃之间,限制了被加热的凝结水温升和凝结水抽出点的位置,被排挤的汽轮机的抽汽做功能力有限。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种热能利用率高的燃煤锅炉烟气余热回收利用***。
为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:
燃煤锅炉烟气余热回收利用***,包括锅炉,锅炉的烟气侧顺次设置省煤器、空气预热器、除尘器、引风机、脱硫吸收塔,锅炉的蒸汽侧设置低压加热器、高压加热器、连接在低压加热器和高压加热器之间的给水泵及除氧器,
所述省煤器设置为并联设置在烟气出口与除尘器之间的主省煤器和旁路省煤器,与二次风的风机出风口处连接的空气预热器设置在主省煤器上,旁路省煤器上沿烟气流通方向顺次设置给水换热器、凝结水换热器,给水换热器与任一高压加热器并联设置,凝结水换热器和任一低压加热器并联设置;所述引风机和脱硫吸收塔之间设置闭式循环的连接到二次风的风机出风口处的冷风换热器。
本实用新型的进一步改进在于:所述给水换热器与临近给水泵的一台高压加热器并联设置,所述凝结水换热器与临近除氧器的一台低压加热器并联设置。
本实用新型的进一步改进在于:所述主省煤器与旁路省煤器的横截面积之比为2:1。
本实用新型的进一步改进在于:所述除尘器的进口、脱硫吸收塔的进口均设置有调节烟气温度的挡板门。
本实用新型的进一步改进在于:所述冷风换热器包括烟气冷却器、暖风器,烟气冷却器设置在脱硫吸收塔端,暖风器设置在二次风的风机出风口处,烟气冷却器和暖风器通过管路连通。
本实用新型的进一步改进在于:所述冷风换热器的热媒为溴化锂或水。
由于采用了上述技术方案,本实用新型取得的技术进步是:
本实用新型的烟气余热回收利用***分为两部分:
第一部分,约1/3的烟气不经过空气预热器,直接进入旁路省煤器中。旁路省煤器设置凝结水换热器和给水换热器,旁路省煤器中的烟气分别与凝结水(通过凝结水换热器)和给水(通过给水换热器)进行热交换,加热凝结水和给水。由于给水温度高,给水换热器的烟气出口温度受到限制,为了进一步降低烟气温度,采用了“给水”+“凝结水”两级换热。对于凝结水换热器,烟气进口温度高,凝结水的抽出点温度高,即可排挤更高抽汽压力的抽汽。采用旁路省煤器加热给水和高温段的凝结水,提高了被排挤那部分抽汽的做功能力,烟气热利用率也得到提高。
通过控制旁路省煤器烟气流量与凝结水和给水流量的匹配,使其出口的烟气温度与回转式空气预热器出口相同,两路烟气汇合后通过除尘器和引风机进入第二部分烟气余热利用装置。第二部分烟气余热利用装置是在脱硫吸收塔的进口布置冷风换热器,在脱硫塔的进口布置烟气冷却器,在二次风的风机出风口处布置暖风器。冷风换热器以溴化锂(或水等)作为热媒,对冷二次风和烟气进行热交换。通过烟气冷却器后烟气的温度降低到脱硫反应最佳温度,并且保证在酸露点温度以上,根据不同煤种,控制在约90℃至100℃。另一侧的冷二次风在经过暖风器加热后,进入回转式空气预热器再次加热,最终送入炉膛。由于烟气的热量转换给了冷二次风,并被带入炉膛,相当于烟气的热量全部被锅炉吸收,热量利用效率达到最高。
本实用新型避免了常规单独加热冷二次风方案中,为了利用烟气余热而大大增加空预器换热面积的弊端。相对于烟气单独加热凝结水方案,该实用新型有烟气余热利用率高的优点。同时,本***中各级换热器均采用闭式循环,提高了***的安全性。综上所述,本实用新型根据能量梯级利用原理,对于较高品质的热量和较低品质的热量分别以不同途径加以利用,提高了烟气中热量回收率,达到了节能减排的效果。
本实用新型最大程度的利用了锅炉烟气中的热量,对于排烟温度高的锅炉经济效果更加明显。在实施过程中仅需要在锅炉和汽机设计时,直接进行热平衡计算,并在烟道中加装调节挡板门,两级烟气余热利用装置即可尽可能利用烟气余热,达到更高的经济和环境效益。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
其中,1、锅炉,2、主省煤器,3、旁路省煤器,4、空气预热器,5、除尘器,6、引风机,7、脱硫吸收塔,8、低压加热器,9、除氧器,10、给水泵,11、高压加热器,12、给水换热器,13、凝结水换热器,14、冷风换热器,15、挡板门。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明:
燃煤锅炉烟气余热回收利用***,如图1所示,包括燃煤锅炉1。锅炉的烟道侧顺次设置省煤器、空气预热器4、除尘器5、引风机6、脱硫吸收塔7、烟囱。锅炉的蒸汽侧设置回热***,锅炉蒸汽输出至汽轮机后驱动发电机发电,汽轮机通过回热***将做功后的蒸汽输回到锅炉。回热***包括凝汽器和多个串联的加热器,凝汽器连接于汽轮机与首端的加热器之间,尾端的加热器连接锅炉,各加热器还分别连接汽轮机的抽汽端,前端的加热器为低压加热器8,尾端的加热器为高压加热器11。低压加热器8与高压加热器11之间连接有给水泵10和除氧器9。
所述省煤器在烟气出口的两条支路,一条支路是主省煤器2,另一条支路是旁路省煤器3,两条支路在进入除尘器5之前汇合为一条主路。主省煤器2和旁路省煤器3的横截面积之比为2:1。空气预热器4设置在主省煤器2上,空气预热器的一端通过管道与二次风的风机出风口处连接,另一端与锅炉的空气入口连接。旁路省煤器3上沿烟气流通方向顺次设置两组换热器,其中一组是并联在临近给水泵的一台高压加热器11两端的给水换热器12,另一组是并联在临近除氧器的一台低压加热器8两端的凝结水换热器13。给水和凝结水分别通过给水换热器12、凝结水换热器13与旁路省煤器3内的烟气换热。所述引风机6和脱硫吸收塔7之间设置连接到二次风的风机出风口处的冷风换热器14。所述冷风换热器14包括烟气冷却器、暖风器,烟气冷却器设置在脱硫吸收塔7端,暖风器设置在二次风的风机出风口处,烟气冷却器和暖风器通过管路连通。所述冷风换热器14为闭式循环,其热媒为溴化锂或水。在除尘器5的进口、脱硫吸收塔7的进口均设置有调节烟气温度的挡板门15。
Claims (6)
1.燃煤锅炉烟气余热回收利用***,包括锅炉(1),锅炉的烟气侧顺次设置省煤器、空气预热器(4)、除尘器(5)、引风机(6)、脱硫吸收塔(7),锅炉的蒸汽侧设置低压加热器(8)、高压加热器(11)、连接在低压加热器和高压加热器之间的给水泵(10)及除氧器(9),其特征在于:
所述省煤器设置为并联设置在烟气出口与除尘器(5)之间的主省煤器(2)和旁路省煤器(3),与二次风的风机出风口处连接的空气预热器(4)设置在主省煤器(2)上,旁路省煤器(3)上沿烟气流通方向顺次设置给水换热器(12)、凝结水换热器(13),给水换热器(12)与任一高压加热器(11)并联设置,凝结水换热器(13)和任一低压加热器(8)并联设置;所述引风机(6)和脱硫吸收塔(7)之间设置闭式循环的连接到二次风的风机出风口处的冷风换热器(14)。
2.根据权利要求1所述的燃煤锅炉烟气余热回收利用***,其特征在于:所述给水换热器(12)与临近给水泵(10)的一台高压加热器(11)并联设置,所述凝结水换热器(13)与临近除氧器(9)的一台低压加热器(8)并联设置。
3.根据权利要求1所述的燃煤锅炉烟气余热回收利用***,其特征在于:所述主省煤器(2)与旁路省煤器(3)的横截面积之比为2:1。
4.根据权利要求1所述的燃煤锅炉烟气余热回收利用***,其特征在于:所述除尘器(5)的进口、脱硫吸收塔(7)的进口均设置有调节烟气温度的挡板门(15)。
5.根据权利要求1所述的燃煤锅炉烟气余热回收利用***,其特征在于:所述冷风换热器(14)包括烟气冷却器、暖风器,烟气冷却器设置在脱硫吸收塔(7)端,暖风器设置在二次风的风机出风口处,烟气冷却器和暖风器通过管路连通。
6.根据权利要求1~5任一项所述的燃煤锅炉烟气余热回收利用***,其特征在于:所述冷风换热器(14)内的热媒为溴化锂或水。
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Granted publication date: 20120912 |