CN204730177U - 锅炉烟气余热梯级利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锅炉烟气余热梯级利用装置，包括烟气***、空气***和闭式循环水***。烟气***包括第一换热器、及依次连接的空气预热器、第二换热器、除尘器、第三换热器和脱硫装置，第一换热器与空气预热器并联连接，空气***包括依次连接的前置空气预热器和空气预热器，闭式循环水***包括闭式循环水泵，闭式循环水泵的出水口、第三换热器、第二换热器、前置空气预热器和闭式循环水泵的进水口依次连接形成水闭式循环回路。本实用新型通过第一换热器、第二换热器后和第三换热器对烟气余热进行回收，不仅完成对烟气余热的三级利用，提高燃煤机组的能量转换效率，还有利于降低除尘器的粉尘排放浓度和脱硫装置的耗水量，提高生产效益。

Description

锅炉烟气余热梯级利用装置

技术领域

本实用新型涉及锅炉余热回收技术领域，特别是涉及一种锅炉烟气余热梯级利用装置。

背景技术

随着经济的发展，社会对电力的需求不断增大。发电厂约70％以上均为燃煤电站，目前燃煤电站的能量利用率低，大部分的余热能量被排放到环境中，在锅炉热损失中，电厂排烟热损失占很大的比重。在锅炉的实际运行中，由于受热面灰污等因素的影响，锅炉排烟温度往往会高于设计温度，不仅会降低锅炉效率，使煤耗率升高；还会增加除尘器的粉尘排放浓度，造成环境污染；且还会增加湿法脱硫时的喷水量，造成水资源的大幅浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锅炉烟气余热梯级利用装置，能够降低烟气排出温度，实现对烟气余热的利用，提高燃煤机组的能量转换效率。

为实现本实用新型的目的，采取的技术方案是：

一种锅炉烟气余热梯级利用装置，包括烟气***、空气***和闭式循环水***，烟气***包括第一换热器、及依次连接的空气预热器、第二换热器、除尘器、第三换热器和脱硫装置，第一换热器与空气预热器并联连接，空气***包括依次连接的前置空气预热器和空气预热器，闭式水循环***包括闭式循环水泵、第三换热器、第二换热器和前置空气预热器，闭式循环水泵的出水口、第三换热器、第二换热器、前置空气预热器和闭式循环水泵的进水口依次连接形成闭式水循环回路。

锅炉出来的高温烟气进入第一换热器和空气预热器，第一换热器和空气预热器对高温烟气进行换热降温后，低温烟气进入第二换热器，第二换热器通过闭式水循环回路一步对烟气进行换热降温，之后烟气进入除尘器进行除尘，除尘后的烟气进入第三换热器，第三换热器通过水循环回路进一步对烟气进行换热降温，之后烟气进入脱硫装置进行脱硫，脱硫后的烟气排入大气环境中；锅炉燃烧需要的空气则先进入前置空气预热器同通过闭式水循环回路进行预热，然后再进入空气预热器，在高温烟气的作用下，空气进一步被加热，最后再进入锅炉进行燃烧；闭式水循环回路的水介质经过第三换热器和第二换热器后被烟气加热，被加热的水介质对进入前置空气预热器的常温空气进行加热，使烟气余热得到合理的运用。对进入空气预热器的空气进行预热，提高空气预热器空气进口端的空气温度，则在保证空气预热器排出的空气温度满足锅炉燃烧要求的前提下，空气预热器的烟气热量需求降低，且在空气预热器进口的高温烟气一定的情况下，使多余的烟气热量进入第一换热器，完成对烟气余热的第一级利用；还使烟气经过第二换热器后再进入除尘器，主动控制除尘器烟气进口的烟气温度，有利于降低粉尘排放的浓度，且利用进入第二换热器的烟气对闭式水循环回路的水介质进行加热，完成对烟气余热的第二级利用；最后使烟气经过第三换热器后再进入脱硫装置，主动控制脱硫装置进口的烟气温度，减少脱硫装置的耗水量，且利用第三换热器的烟气对闭式水循环回路的水介质进行加热，完成对烟气余热的第三级利用，大大提高了燃煤机组的能量转换效率。

下面对技术方案进一步说明：

进一步的是，锅炉烟气余热梯级利用装置还包括省煤器和除氧器，第一换热器包括高温烟水换热器和低温烟水换热器，高温烟水换热器的水侧出水口与省煤器的进水口连接，低温烟水换热器的水侧出水口与除氧器的进水口连接。通过高温烟水换热器对给水进行加热，通过低温烟水换热器对凝结水进行加热，提高机组的能量转换效率，增加生产效益。

进一步的是，锅炉烟气余热梯级利用装置还包括给水调节阀和高压加热器，给水调节阀和高压加热器串联之后与高温烟水换热器的水侧并联连接。进入高温烟水换热器的给水量由给水调节阀进行控制，使高温烟水换热器的出口给水温度高于高压加热器出口的给水温度，提高进入省煤器的给水温度，使锅炉烟气余热梯级利用装置的结构设计更合理。

进一步的是，锅炉烟气余热梯级利用装置还包括凝结水调节阀和低压加热器，凝结水调节阀和低压加热器串联之后、与低温烟水换热器的水侧并联连接。进入低温烟水换热器的凝结水量由凝结水调节阀进行控制，使低温烟水换热器的出口凝结水温度高于低压加热器出口的凝结水温度，提高进入除氧器的凝结水温度，使锅炉烟气余热梯级利用装置的结构设计更合理。

进一步的是，烟气***还包括第一烟气调节阀，第一换热器和锅炉之间连接有第一烟气调节阀。通过第一烟气调节阀调节进入第一换热器的烟气热量，即同时调节了进入空气预热器的烟气热量，使空气预热器出口空气温度满足锅炉的燃烧要求，调整简单灵活。

进一步的是，烟气***还包括第二烟气调节阀，第二烟气调节阀与第三换热器并联连接。通过第二烟气调节阀和第三换热器调节脱硫装置烟气进口的烟气温度。

进一步的是，烟气***还包括引风机，引风机的进口与除尘器的出口连接，引风机的出口分别与第二烟气调节阀和第三换热器连接。引风机对进入的烟气进行增压，将烟气输送至脱硫装置进行脱硫。

进一步的是，闭式水循环回路上还连接有膨胀水箱。膨胀水箱缓冲闭式水循环回路中水受热造成的体积膨胀。

进一步的是，闭式循环水泵为变频水泵。变频水泵控制闭式水循环回路中水流量的大小，调节第二换热器和第三换热器出口的烟气温度。

进一步的是，空气***还包括送风机，送风机一端为空气入口，另一端与前置空气预热器连接。通过送风机将空气输送至前置空气预热器内。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过对进入空气预热器的空气进行预热，提高空气预热器空气进口端的空气温度，则在保证空气预热器出口的空气温度满足锅炉燃烧要求的前提下，空气预热器的烟气热量需求降低，且在空气预热器进口的高温烟气一定的情况下，使多余的烟气热量进入第一换热器，完成对烟气余热的第一级利用；还使烟气经过第二换热器后再进入除尘器，主动控制除尘器烟气进口的烟气温度，有利于降低粉尘排放的浓度，且利用进入第二换热器的烟气对空气进行加热，完成对烟气余热的第二级利用；最后使烟气经过第三换热器后再进入脱硫装置，主动控制脱硫装置进口的烟气温度，减少脱硫装置的耗水量，且利用第三换热器的烟气对空气进行加热，完成对烟气余热的第三级利用，提高燃煤机组的能量转换效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例锅炉烟气余热梯级利用装置的结构示意图。

附图标记说明：

10.闭式循环水泵，210.第一换热器，211.高温烟水换热器，212.低温烟水换热器，220.第二换热器，230.除尘器，240.第三换热器，250.脱硫装置，260.第一烟气调节阀，270.第二烟气调节阀，280.引风机，310.前置空气预热器，320.送风机，50.空气预热器，610.给水调节阀，620.高压加热器，630.省煤器的进水口，640.给水泵，710.凝结水调节阀，720.低压加热器，730.除氧器，80.膨胀水箱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明：

如图1所示，一种锅炉烟气余热梯级利用装置，包括烟气***、空气***和闭式循环水***，烟气***包括第一换热器210、及依次连接的锅炉40、空气预热器50、第二换热器220、除尘器230、第三换热器240和脱硫装置250，第一换热器210与空气预热器50并联连接布置，空气***包括依次连接的前置空气预热器310、空气预热器50和锅炉40，闭式循环水***包括闭式循环水泵10、第三换热器240、第二换热器220和前置空气预热器310，闭式循环水泵10的出水口、第三换热器240、第二换热器220、前置空气预热器310和闭式循环水泵10的进水口依次连接形成闭式水循环回路。

锅炉40出来的高温烟气进入第一换热器210和空气预热器50，第一换热器210和空气预热器50对高温烟气进行换热降温后，烟气进入第二换热器220，第二换热器220通过闭式水循环回路进一步对烟气进行换热降温，之后烟气进入除尘器230进行除尘，除尘后的烟气进入第三换热器240，第三换热器240通过闭式水循环回路进一步对烟气进行换热降温，之后烟气进入脱硫装置250进行脱硫，脱硫后烟气排入大气环境中；锅炉40燃烧需要的空气则先进入前置空气预热器310进行预热，然后再进入空气预热器50，在高温烟气的作用下，空气进一步被加热，最后再进入锅炉40进行燃烧；闭式水循环回路的水介质经过第三换热器240和第二换热器220后被烟气加热，被加热的水介质对进入前置空气预热器310的常温空气进行加热，使烟气余热得到合理的运用。对进入空气预热器50的空气进行预热，提高空气预热器50空气进口的空气温度，则在保证空气预热器50出口的空气温度满足锅炉40燃烧要求的前提下，空气预热器50的烟气热量需求降低，且在空气预热器50入口的高温烟气一定的情况下，使多余的烟气热量进入第一换热器210，完成对烟气余热的第一级利用；还使烟气经过第二换热器220后再进入除尘器230，主动控制除尘器230烟气进口的烟气温度，有利于粉尘排放的浓度，且利用进入第二换热器220的烟气对空气进行加热，完成对烟气余热的第二级利用；最后使烟气经过第三换热器240后再进行脱硫装置250，主动控制脱硫装置250进口的烟气温度，减少脱硫装置250的耗水量，且利用第三换热器240的烟气对空气进行加热，完成对烟气余热的第三级利用，大大提高燃煤机组的能量转换效率。

在本实施例中，如图1所示，空气***还包括送风机320，送风机320一端为空气入口，另一端与前置空气预热器310连接。通过送风机320将空气输送至前置空气预热器310内。且第二换热器220和第三换热器240均为低温烟水换热器。

如图1所示，烟气***还包括第一烟气调节阀260，第一换热器210和锅炉40之间连接有第一烟气调节阀260，第一烟气调节阀260与第一换热器210串联后与空气预热器50并联布置。通过第一烟气调节阀260调节进入第一换热器210的烟气热量，即同时调节了进入空气预热器50的烟气热量，使空气预热器50出口的空气温度满足锅炉40的燃烧要求，调整简单灵活。

如图1所示，第一换热器210包括高温烟水换热器211。高温烟水换热器211的水侧出水口与省煤器的进水口630连接，给水调节阀610和高压加热器620串联后与高温烟水换热器211并联布置，高温烟水换热器211的水侧进水口还与给水泵640出口母管连接。通过高温烟水换热器211对给水进行加热，且进入高温烟水换热器211的给水量由给水调节阀610进行控制，使高温烟水换热器211的出口给水温度高于高压加热器620出口的给水温度，提高进入省煤器的给水温度，使锅炉烟气余热梯级利用装置的结构设计更合理。

如图1所示，第一换热器210还包括低温烟水换热器212，高温烟水换热器211的烟气出口与低温烟水换热器的烟气进口连接，锅炉烟气余热梯级利用装置还包括凝结水调节阀710和低压加热器720，低温烟水换热器212的水侧出水口与除氧器730的进水口连接，凝结水调节阀710和最后一级低压加热器720串联后与低温烟水换热器212并联布置。通过低温烟水换热器212对进入除氧器730的凝结水进行加热，且进入低温烟水换热器212的凝结水量由凝结水调节阀710进行控制，使低温烟水换热器212的出口凝结水温度高于低压加热器720的凝结水温度，提高进入除氧器730的凝结水温度，使锅炉烟气余热梯级利用装置的结构设计更合理。

如图1所示，烟气***还包括第二烟气调节阀270，第二烟气调节阀270与第三换热器240并联连接布置。通过第二烟气调节阀270和第三换热器240调节脱硫装置250进口的烟气温度。

如图1所示，烟气***还包括引风机280，引风机280的进口与除尘器230的出口连接，引风机280的出口分别与第二烟气调节阀270和第三换热器240连接。引风机280对进入的烟气进行增压，将烟气输送至脱硫装置250进行脱硫。

如图1所示，闭式水循环回路上还连接有膨胀水箱80。膨胀水箱80缓冲闭式水循环回路中水受热造成的体积膨胀。

在本实施例中，闭式循环水泵10为变频水泵。变频水泵控制闭式水循环回路中水流量的大小，调节第二换热器220和第三换热器240出口的烟气温度。闭式循环水泵10还可以根据实际需要设置为其他形式的水泵。

本实用新型在锅炉尾部并联和串联多个受热面将烟气温度降低到合适的温度，其中从烟气余热一级利用中得到的高温烟气热量通过高温烟水换热器211对给水进行加热，从烟气余热二级利用中得到的中温烟气热量通过低温烟水换热器212对凝结水进行加热，从烟气余热三级利用中得到的低温烟气热量通过第二换热器220和第三换热器240对空气进行加热，完成对烟气余热的三级利用，提高燃煤机组的能量转换效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种锅炉烟气余热梯级利用装置，其特征在于，包括烟气***、空气***和闭式循环水***，所述烟气***包括第一换热器、及依次连接的空气预热器、第二换热器、除尘器、第三换热器和脱硫装置，所述第一换热器与所述空气预热器并联连接，所述空气***包括依次连接的前置空气预热器和所述空气预热器，所述闭式循环水***包括闭式循环水泵、所述第三换热器、所述第二换热器和所述前置空气预热器，所述闭式循环水泵的出水口、所述第三换热器、所述第二换热器、所述前置空气预热器和所述闭式循环水泵的进水口依次连接形成闭式水循环回路。

2.根据权利要求1所述的锅炉烟气余热梯级利用装置，其特征在于,还包括省煤器和除氧器，所述第一换热器包括高温烟水换热器和低温烟水换热器，所述高温烟水换热器的水侧出水口与所述省煤器的进水口连接，所述低温烟水换热器的水侧出水口与所述除氧器的进水口连接。

3.根据权利要求2所述的锅炉烟气余热梯级利用装置，其特征在于,还包括给水调节阀和高压加热器，所述给水调节阀和所述高压加热器串联之后、与所述高温烟水换热器的水侧并联连接。

4.根据权利要求2所述的锅炉烟气余热梯级利用装置，其特征在于,还包括凝结水调节阀和低压加热器，所述凝结水调节阀和所述低压加热器串联之后、与所述低温烟水换热器的水侧并联连接。

5.根据权利要求1所述的锅炉烟气余热梯级利用装置，其特征在于,所述烟气***还包括第一烟气调节阀，所述第一烟气调节阀连接于所述第一换热器和所述锅炉之间。

6.根据权利要求1所述的锅炉烟气余热梯级利用装置，其特征在于,烟气***还包括第二烟气调节阀，所述第二烟气调节阀与所述第三换热器并联连接。

7.根据权利要求6所述的锅炉烟气余热梯级利用装置，其特征在于,所述烟气***还包括引风机，所述引风机的进口与所述除尘器的出口连接，所述引风机的出口分别与所述第二烟气调节阀和所述第三换热器连接。

8.根据权利要求1所述的锅炉烟气余热梯级利用装置，其特征在于,所述闭式水循环回路上还连接有膨胀水箱。

9.根据权利要求1所述的锅炉烟气余热梯级利用装置，其特征在于,所述闭式循环水泵为变频水泵。

10.根据权利要求1至9任一项所述的锅炉烟气余热梯级利用装置，其特征在于,所述空气***还包括送风机，所述送风机一端设有空气入口，另一端与所述前置空气预热器的空气进口连接。