[發明專利]鍋水熱媒控制循環式空氣預熱器煙氣余熱利用裝置及方法

有效

• 申請號: 201310016071.6
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103047675A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 張志宇;張留青
• 申請（專利權）人: 張志宇
• 主分類號: F23L15/00
• 分類號: F23L15/00;F22D1/02;F22D5/26
• 代理公司: 北京鑫浩聯德專利代理事務所(普通合伙) 11380
• 代理人: 李荷香

技術領域

本發明涉及鍋爐排煙余熱利用技術領域，具體涉及一種適用于帶汽包的電站鍋爐的鍋水熱媒控制循環式空氣預熱器煙氣余熱利用裝置及方法。

背景技術

鍋爐尾部受熱面通常采用省煤器加空氣預熱器的結構形式，其優點是降低排煙熱損失的同時預熱送風，提高爐膛溫度，改善了燃燒。但這種傳統的鍋爐尾部受熱結構有兩個弊端。其一，空氣預熱器是煙氣直接通過金屬受熱面和送風換熱，不可避免的存在因低溫腐蝕、磨損或者結構間隙導致的漏風，即影響鍋爐出力，又導致鼓引風電耗增加；其二，一方面，由于低溫腐蝕的存在，鍋爐的排煙溫度無法設計的更低，排煙熱損失不能進一步降低；另一方面，因為煤種的變化、受熱面積大等原因導致鍋爐運行實際排煙溫度遠遠高于設計值。目前，為了解決排煙溫度過高的問題，人們利用臥式相變換熱器、低壓省煤器和復合相變換熱器等技術對鍋爐尾部受熱面進行改造。雖然改造后可以大幅度降低排煙溫度，甚至低于設計值，但是由于降低排煙溫度回收的熱量無一例外的用于加熱凝結水或者除鹽水，排擠低加或除氧器抽汽進入汽輪機做功的是品質較低的蒸汽，有用能很低，導致機組效率提高不顯著。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺點而提供一種鍋水熱媒控制循環式空氣預熱器煙氣余熱利用裝置及方法。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種鍋水熱媒控制循環式空氣預熱器煙氣余熱利用裝置，該裝置包括鍋水熱媒控制循環式空氣預熱器和尾部煙道對流受熱面，鍋水熱媒控制循環式空氣預熱器上部通過空氣預熱器進口集箱與下降導管相連，下部通過空氣預熱器出口集箱經循環管道與帶有變頻器的循環泵相連接，尾部煙道對流受熱面安裝在豎直煙道內，其下部通過對流受熱面進口集箱與循環管道連接，上部通過對流受熱面出口集箱與上升導管相連通，對流受熱面進口集箱上安裝有測溫儀表，測溫儀表與帶有變頻器的循環泵之間連接有自控裝置，自控裝置通過測溫儀表測得的溫度信號控制調節帶有變頻器的循環泵的轉數。

所述的帶有變頻器的循環泵的進、出口分別安裝有泵前閥和泵后閥。

一種鍋水熱媒控制循環式空氣預熱器煙氣余熱利用的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、汽包內的水，經下降導管進入鍋水熱媒控制循環式空氣預熱器，與送風進行熱交換后，水放熱溫度降低至水設定溫度并保留一定的安全余量，所述水設定溫度高于煙氣酸露點，安全余量為10-15℃；

步驟二、送風吸熱后溫度升高至送風設定溫度，當設計要求風的溫度較高甚至高于汽包水飽和溫度時，需要設置一段由煙氣加熱的高溫空氣預熱器；

步驟三、降溫后的水經循環管道通過帶有變頻器的循環泵進入布置于尾部煙道中的尾部煙道對流受熱面，尾部煙道對流受熱面吸收煙氣熱量，其中的水溫度升高乃至沸騰，最后通過上升導管進入鍋爐汽包；

步驟四、煙氣向尾部煙道對流受熱面內的水放熱后溫度降低至煙氣設定溫度值，經除塵、脫硫后排入大氣；所述煙氣設定溫度值可僅比尾部煙道對流受熱面最低壁溫，即鍋水熱媒控制循環式空氣預熱器水出口溫度高10℃～15℃。

所述步驟三中，自控裝置通過測溫儀表測得的溫度信號，控制調節帶有變頻器的循環泵的轉數，從而調控水的循環流量，最終實現對進入尾部煙道對流受熱面水溫度的調節和控制，使其始終高于煙氣酸露點。

本發明的有益效果是：本發明的裝置無論是空預器還是尾部煙氣對流受熱面，都是水氣換熱，因為水側的換熱系數遠遠高于氣側，所以只需強化氣側換熱就可以提高整體傳熱系數。螺旋翅片管、H型翅片管的強化傳熱都已經是較為成熟的技術，已廣泛應用于鍋爐省煤器、低壓省煤器、臥式相變換熱器和復合相變換熱器上，并取得良好的應用效果。利用本發明的裝置，通常有20℃～40℃的降溫幅度，可提高鍋爐熱效率1.5%～3%。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

一種鍋水熱媒控制循環式空氣預熱器煙氣余熱利用裝置，該裝置包括鍋水熱媒控制循環式空氣預熱器1和尾部煙道對流受熱面8，鍋水熱媒控制循環式空氣預熱器1上部通過空氣預熱器進口集箱13與下降導管14相連，下部通過空氣預熱器出口集箱2經循環管道3與帶有變頻器的循環泵5相連接，尾部煙道對流受熱面8安裝在豎直煙道內，其下部通過對流受熱面進口集箱7與循環管道3連接，上部通過對流受熱面出口集箱9與上升導管10相連通，對流受熱面進口集箱7上安裝有測溫儀表11，測溫儀表11與帶有變頻器的循環泵5之間連接有自控裝置12，自控裝置12通過測溫儀表11測得的溫度信號控制調節帶有變頻器的循環泵5的轉數。