[發明專利]利用鍋爐煙氣分級預熱空氣與汽輪機凝結水的集成系統

有效

• 申請號: 201210216896.8
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN102767822A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 徐鋼;許誠;楊勇平;黃圣偉;楊志平;尹宗齊;劉彤
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F22D1/38
• 分類號: F22D1/38
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

技術領域

本發明屬于利用余熱的節約能源設備領域，特別涉及一種利用鍋爐煙氣余熱分級加熱空氣與汽輪機凝結水的集成系統，具體說是利用空氣預熱器分級加熱空氣和煙氣凝結水加熱器分級加熱凝結水來完成煙氣的分級余熱利用，降低機組煤耗。

技術背景

大型火電機組的節能減排是中國的重要國策。在中國，燃煤電廠消耗了全國近一半的煤炭產量，隨著近年來煤炭能源價格的不斷上漲，以煤炭為基礎的發電成本日益增加，各火力發電廠面臨著巨大的節能壓力，不斷尋求降低煤耗、節約能源方面應用的新技術，并加大相關的資金投入。

出于避免尾部受熱面酸露點腐蝕的考慮，火力發電廠中鍋爐排煙溫度一般在120～130℃左右；燃用高硫燃料的鍋爐，排煙溫度提高到150℃左右；加裝暖風器的鍋爐，排煙溫度可達150～180℃，個別鍋爐的排煙溫度更高達180℃以上。排煙溫度過高直接導致煙氣中相當可觀的能量未經利用就直接排向大氣。在環保脫硫要求方面，目前大多數火電廠采用的煙氣石灰石濕法脫硫工藝中，最佳脫硫溫度為50℃左右，通過噴淋方式在脫硫塔內將鍋爐排煙溫度降低到50℃左右，不僅消耗了大量的水和能源，而且也增加了煙氣排放量。因此，從節能減排和經濟性兩方面考慮，進一步降低排煙溫度成為目前電站鍋爐發展節能減排技術的必然選擇。

余熱利用技術應用的前景廣泛。在國外，降低尾部排煙溫度并加以回收熱量的設備較早就得到了應用。對于近期發展起來的超超臨界發電機組中，德國科隆Nideraussem?1000MW級褐煤發電機組把余熱換熱設備加裝在空氣預熱器的旁路煙道中，采用分隔煙道系統來充分降低排煙溫度，同時引入部分煙氣到旁通煙道內加熱鍋爐給水。德國Schwarze?Pumpe電廠2×800MW褐煤發電機組在靜電除塵器之后加裝了煙氣冷卻器，利用煙氣余熱來加熱鍋爐給水。在中國，上海外高橋電廠在三期擴建百萬千瓦級超超臨界機組工程項目中，就應用到余熱換熱器來回收尾部煙氣余熱。

目前適合鍋爐尾部煙氣余熱利用的都是直接考慮用空預器出口處低溫煙氣加熱凝結水，由于空預器排煙溫度約為120-140℃，其溫度利用空間有限，形式單一。沒有從系統角度考慮，煙氣、空氣、凝結水三者之間的能量利用關系，在本發明中，煙氣、空氣與凝結水組成四級加熱系統，考慮用不同溫度等級的煙氣加熱不同溫度等級的凝結水與空氣。并考慮到了在不同負荷下，煙氣換熱器與回熱加熱器的靈活連接方式，確保整個電站鍋爐尾部煙氣余熱利用系統在多種工況下、在空氣側與凝結水側均處于最佳的余熱回收狀態。?

發明內容

本發明的目的是針對火電機組的排煙余熱深度利用而提出一種利用鍋爐煙氣余熱分級加熱空氣與汽輪機凝結水的集成系統，其特征在于，該系統由兩級煙氣凝結水加熱器和兩級空氣預熱器組成；該系統由兩級煙氣凝結水加熱器和兩級空氣預熱器組成；在鍋爐1的排煙管道上依次串聯有常規回轉式空氣預熱器2、一級煙氣凝結水加熱器3、除塵器4、二級煙氣凝結水加熱器5、前置式低溫空氣預熱器6和引風機7；汽輪機高壓缸8、汽輪機中壓缸9和汽輪機低壓缸10逐級串聯，通過除氧器16和給水泵給水送至高壓回熱加熱系統11；由5#低壓加熱器、6#低壓加熱器、7#低壓加熱器和8#低壓加熱器組成的低壓回熱系統12通過閥門與一級煙氣凝結水加熱器3和二級凝結水加熱器5相串聯或并聯相接。

所述一級煙氣凝結水加熱器3通過增壓泵13既可串聯在與5#-6#低壓加熱器或6#-7#低壓加熱器之間、又可并聯在7#或8#低壓加熱器兩端。

所述二級煙氣凝結水加熱器5通過增壓泵14既可分別與7#低壓加熱器、8#低壓加熱器并聯或兩級加熱器跨級并聯、又可串聯在6#-7#低壓加熱器之間或7#-8#低壓加熱器之間。

所述汽輪機中壓缸9和汽輪機低壓缸10的回熱抽汽加熱由5#低壓加熱器、6#低壓加熱器、7#低壓加熱器和8#低壓加熱器串聯組成的低壓回熱系統12中的凝結水。