[發(fā)明專利]火電機(jī)組鍋爐冷端優(yōu)化余熱利用裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310395905.9
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN104421956A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 向文國;王偉;田鵬;李碩
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南海普電力節(jié)能科技有限公司
• 主分類號: F23L15/00
• 分類號: F23L15/00
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 張貴賓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種火電機(jī)組鍋爐冷端優(yōu)化余熱利用裝置，屬于鍋爐煙氣余熱利用、降低火電機(jī)組排煙溫度的方法和裝置。

背景技術(shù)

在鍋爐熱損失中，電廠排煙熱損失占很大的比重。排煙溫度每降低10~15℃，鍋爐效率便能提高1%。目前，大型機(jī)組的設(shè)計(jì)排煙溫度一般在120~130℃，而隨著煙氣脫硫脫銷技術(shù)的不斷改進(jìn)，煙氣酸露點(diǎn)在90℃左右，因此排煙溫度還有很大的下降空間。同時(shí)超臨界和超超臨界機(jī)組鍋爐普遍存在排煙溫度高于設(shè)計(jì)值的現(xiàn)象，省煤器出口進(jìn)入空氣預(yù)熱器的煙氣溫度偏高。對此,?通常認(rèn)為造成排煙溫度高的原因是實(shí)際燃燒煤質(zhì)與設(shè)計(jì)燃用煤質(zhì)存在偏差,?設(shè)計(jì)時(shí)對管壁沾污估計(jì)不足,?省煤器受熱面或者空氣預(yù)熱器受熱面偏小,?尾部受熱面吹灰器布置不合理或作用不明顯等。從設(shè)計(jì)制造方面來講，可以增大空氣預(yù)熱器的傳熱面積，以降低排煙溫度。但是降低排煙溫度有個(gè)限度，一方面當(dāng)排煙溫度比較低時(shí)，隨著煙氣溫度的進(jìn)一步降低，與空氣的溫差減少，即空氣預(yù)熱器的傳熱面積增加很多，煙氣溫度卻降低很少；另一方面當(dāng)排煙溫度較低，預(yù)熱器管的壁溫低于煙氣露點(diǎn)時(shí)，會發(fā)生低溫腐蝕，運(yùn)行一二年就要更換預(yù)熱器，嚴(yán)重時(shí)半年就要更換。另外一種方式是在煙道尾部增設(shè)低壓省煤器，適當(dāng)增加省煤器受熱面，強(qiáng)加煙氣余熱利用，提高給水溫度，但由于參與傳熱的煙氣能量品位不高，而且利用低壓省煤器利用煙氣余熱，對機(jī)組發(fā)電貢獻(xiàn)較小，有用能損失很大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題是提供一種火電機(jī)組鍋爐冷端優(yōu)化余熱利用裝置，空氣預(yù)熱器出口排煙余熱用來加熱進(jìn)入空氣預(yù)熱器的空氣，利用煙氣余熱，較大幅度的降低排煙溫度，減少能耗。?

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的火電機(jī)組鍋爐冷端優(yōu)化余熱利用裝置，其特征是：在空氣預(yù)熱器后設(shè)有空氣-油換熱器和煙氣-油換熱器，空氣-油換熱器和煙氣-油換熱器之間通過循環(huán)管路相連，循環(huán)管路中注有傳熱介質(zhì)導(dǎo)熱油，循環(huán)管路上設(shè)有膨脹槽和循環(huán)泵；煙氣-油換熱器的一端與空氣預(yù)熱器的出煙口相連，另一端設(shè)有煙氣出口；空氣-油換熱器的一端與空氣預(yù)熱器的進(jìn)空氣口相連，另一端設(shè)有空氣入口。

本發(fā)明的優(yōu)選方案為，空氣-油換熱器和煙氣-油換熱器的殼體中設(shè)有用于容納導(dǎo)熱油的換熱管束，換熱管束外面運(yùn)行空氣或煙氣，換熱管束包括若干根并排設(shè)置的換熱管，換熱管束為可旋轉(zhuǎn)式，利用管束所形成的工作平面的旋轉(zhuǎn)，改變有效傳熱面積和管間平均風(fēng)速，控制換熱效率并進(jìn)行反向吹灰。

本發(fā)明的工作原理如下：

1）空氣預(yù)熱器的出口煙氣，進(jìn)入煙氣-油換熱器，在煙氣-油換熱器中經(jīng)過循環(huán)泵，升壓的傳熱介質(zhì)導(dǎo)熱油吸收煙氣的熱量、升溫，煙氣溫度降低后進(jìn)入除塵器，導(dǎo)熱油升溫后通過高溫導(dǎo)熱油管路進(jìn)入空氣-油換熱器。在高溫導(dǎo)熱油管路上連接有膨脹槽。

2）來自送風(fēng)機(jī)的空氣進(jìn)入空氣-油換熱器，吸收來自煙氣-油換熱器傳熱介質(zhì)導(dǎo)熱油的熱量，空氣得到加熱升溫，此后再進(jìn)入空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器冷端溫度提高，與熱端溫差減小，減輕空氣預(yù)熱器的負(fù)荷。來自煙氣-油換熱器的高溫傳熱介質(zhì)導(dǎo)熱油進(jìn)入空氣-油換熱器，冷卻降溫后再經(jīng)過循環(huán)泵升壓后，返回?zé)煔?油換熱器中吸熱，如此循環(huán)。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明摒棄了低溫?zé)煔庵苯宇A(yù)熱空氣的方法，改為利用傳熱介質(zhì)導(dǎo)熱油在空氣-油換熱器中，傳熱介質(zhì)導(dǎo)熱油釋放從煙氣-油換熱器吸收的熱量，預(yù)熱來自送風(fēng)機(jī)的空氣，提高了空氣預(yù)熱器的空氣進(jìn)口端空氣溫度，實(shí)現(xiàn)了溫度對口熱量利用，而且冬季時(shí)無需投入暖風(fēng)機(jī)。空氣預(yù)熱器空氣進(jìn)口冷端風(fēng)溫提高，使得熱端溫差減小，空預(yù)器熱變形小，漏風(fēng)量減少。

對鍋爐本體傳熱分配、水動力流動和傳熱沒有影響，對空預(yù)器出口空氣溫度沒有影響，具有良好的煤種和季節(jié)適應(yīng)性，排煙溫度較大幅度降低。

煙氣-油換熱器加熱傳熱介質(zhì)導(dǎo)熱油，鍋爐排煙溫度得到降低，再利用循環(huán)泵將導(dǎo)熱油送往空氣-油換熱器，導(dǎo)熱油在空氣-油換熱器中釋放熱量加熱來自送風(fēng)機(jī)的空氣，傳熱效果好，結(jié)構(gòu)布置靈活，滿足不同場合的施工需要。

空氣-油換熱器和煙氣-油換熱器中的換熱管束可設(shè)為可旋轉(zhuǎn)式，利用管束所形成的工作平面的旋轉(zhuǎn)，改變有效傳熱面積和管間平均風(fēng)速，控制換熱效率，調(diào)節(jié)換熱量，還可以進(jìn)行反向吹灰，防止管束上積灰，減輕后續(xù)除塵器的負(fù)擔(dān)。

本發(fā)明在調(diào)節(jié)排煙溫度方面具有很強(qiáng)的靈活性。如果煙氣排出口的煙氣溫度低于設(shè)定值，則降低循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，減少傳熱量；如果煙氣排出口的煙氣溫度高于設(shè)定值，則增加循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，提高傳熱量。

本發(fā)明最終能實(shí)現(xiàn)排煙溫度明顯降低，實(shí)現(xiàn)對煙氣余熱的充分利用，火電機(jī)組的能耗顯著降低。