[發明專利]一種煙氣余熱利用系統

有效

• 申請號: 201210256641.4
• 申請日: 2012-07-24
• 公開（公告）號: CN102759096A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 譚厚章;杜文智;劉原一;張利孟
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F22D1/36
• 分類號: F22D1/36;F23L15/00;F23J15/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明屬于節能減排領域，具體涉及一種煙氣余熱利用系統。

背景技術

我國能源儲量不足，需求量卻又很旺盛，隨著經濟高速發展，現在已經成為全球第二大的能源消耗大國。能源的消耗量的不斷增加帶來了諸多社會和環境問題，節能降耗已經勢在必行。煤炭是我國最主要的一次能源，燃煤發電在電力生產中占主要地位，提高發電效率，降低能源消耗對節能減排有重要意義。煙氣余熱損失是鍋爐熱損失中最主要的一項，占大中型鍋爐輸入熱量的(4~8)%，鍋爐總熱損失的80%左右。通常排煙溫度每升高12℃左右，排煙損失約增加1%。

降低電站鍋爐排煙溫度，用煙氣中回收的熱量加熱凝結水和鍋爐一次風都對提高電廠效率和降低污染物排放有積極影響，符合當前我國節能減排的政策要求，是應當大力提倡和發展的節能減排技術。但對于在運行電廠，很難通過提高蒸汽參數來提高回熱系統效率，通過提高離開空氣預熱器的空氣溫度，增設凝結水加熱旁路減少余熱浪費等方式優化機組運行參數就成為唯一可行方法。

可見煙氣余熱損失的熱量巨大，尋找一種煙氣余熱利用的系統及方法，對提高能源利用效率和環境保護很有必要。

王轟等人設計了一種鍋爐余熱回收裝置（CN202092110U），該裝置包括鍋爐回水箱和安裝在煙道上的吸熱水箱，實現了鍋爐余熱的回收利用，極大地提高了鍋爐進水溫度。

葉勇健等人設計了一種煙氣余熱利用系統（CN102338371A），該系統在空氣預熱器和除塵器之間安裝煙氣換熱器用以吸收煙氣中的熱量，并將吸收的熱量將熱凝結水。

程巖設計了一種鍋爐煙氣余熱利用裝置（CN202048561U），該裝置中鍋爐的煙氣出口由煙道連接余熱省煤器、余熱利用器、余熱空氣預熱器后通過引風機連接煙囪，從而可充分利用煙氣余熱，實現鍋爐高溫補水、熱風鼓風。

發明內容

本發明的目的在于提供一種合理利用煙氣余熱，降低整個發熱裝置的熱耗和污染物的排放，提高能源利用效率，實現節能降耗的煙氣余熱利用系統。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：包括鍋爐以及通過煙氣通道與鍋爐的煙氣出口相連通的空氣預熱器、電除塵器、脫硫塔、二氧化碳捕集器和煙囪，在鍋爐一次風入口管路上依次設置有空氣加熱器和空氣預熱器，在電除塵器與脫硫塔之間安裝有第一煙氣冷卻器，第一煙氣冷卻器內的換熱管經管路與空氣加熱器形成閉合循環管路，在脫硫塔與二氧化碳捕集器之間設置有第二凝熱交換器，冷卻水經第二凝熱交換器加熱后作市政采暖用，與鍋爐相連的汽輪機出口冷凝水經管路返回汽輪機回熱系統。

所述的脫硫塔與第二凝熱交換器之間還安裝有第一凝熱交換器，與鍋爐相連的汽輪機出口抽取部分冷凝水經第一凝熱交換器加熱后返回汽輪機回熱系統。

所述的第一煙氣冷卻器與脫硫塔之間還安裝有第二煙氣冷卻器，第一凝熱交換器的換熱出口通過該第二煙氣冷卻器后返回汽輪機回熱系統。

本發明在脫硫塔和CO₂捕集系統之間增加凝熱交換器，吸收煙氣熱量，用于加熱凝結水和市政采暖；在電除塵器和脫硫塔之間設置有煙氣冷卻器，將從煙氣中回收的熱量方便用于加熱鍋爐一次風，且加熱一次風的換熱器在空氣入口與空氣預熱器之間。本發明通過優化機組的運行參數，增加凝結水加熱旁路，提高進入空氣預熱器的鍋爐一次風溫，可降低整個發熱裝置的熱耗、降低污染物排放、提高能源的利用率。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

參見圖1，本發明包括鍋爐1以及通過煙氣通道與鍋爐1的煙氣出口相連通的空氣預熱器11、電除塵器2、脫硫塔5、二氧化碳捕集器8和煙囪9，在鍋爐1一次風入口管路上依次設置有空氣加熱器12和空氣預熱器11，在電除塵器2與脫硫塔5之間安裝有第一、二煙氣冷卻器3、4，第一煙氣冷卻器3內的換熱管經管路與空氣加熱器12形成閉合循環管路，在脫硫塔5與二氧化碳捕集器8之間設置有兩個凝熱交換器即第一、第二凝熱交換器6、7，冷卻水經第二凝熱交換器7加熱后作市政采暖用；與鍋爐1相連的汽輪機10出口的增加一個冷凝水管路，該管路經第一凝熱交換器6、第二煙氣冷卻器4后與汽輪機回熱系統相連。

本發明分為三個部分，即鍋爐一次風加熱系統、凝結水加熱系統、市政采暖加熱系統。

1）鍋爐一次風加熱系統