[實用新型]一種鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420597117.8
• 申請日: 2014-10-02
• 公開（公告）號: CN204201871U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張國柱;李本鋒;陳曉萍
• 申請（專利權(quán)）人: 大唐(北京)能源管理有限公司;大唐科技產(chǎn)業(yè)集團有限公司
• 主分類號: F22D1/36
• 分類號: F22D1/36;F23J15/00;F28D15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于鍋爐余熱回收節(jié)能技術(shù)，具體涉及一種火電廠鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)

排煙熱損失是火電廠鍋爐的主要熱損失。現(xiàn)代大型火電機組鍋爐設(shè)計排煙溫約為120℃左右，對應(yīng)的排煙熱損失占鍋爐燃料放熱量的5％左右。鍋爐排煙溫度升高，其排煙熱損失也增加，不但浪費能源，還會使脫硫系統(tǒng)耗水量增加。為提高電廠的運行經(jīng)濟性，近年來利用鍋爐排煙余熱加熱凝結(jié)水的低溫省煤器技術(shù)在我國火電企業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，但現(xiàn)有低溫省煤器中煙氣與凝結(jié)水進行直接換熱，不利于控制換熱管表面的溫度，同時由于兩者的換熱系數(shù)相差較大，不利于換熱面布置及流動的阻力控制。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有火電廠鍋爐排煙熱損失的問題，進而提供一種火電廠鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，包括：多組分離式混合工質(zhì)熱管換熱器；各組分離式混合工質(zhì)熱管換熱器由吸熱段及放熱段組成；吸熱段與放熱段之間分別由蒸汽管路及回液管連接組成回路；多組分離式混合工質(zhì)熱管換熱器的多個吸熱段在煙氣流動方向上順序逐級布置，相應(yīng)的多個放熱段在被加熱工質(zhì)流動方向上逆序逐級布置。

進一步的，回液管上設(shè)置輔助循環(huán)泵及儲液箱。各蒸汽管路上安裝抽真空支管，抽真空支管通過多個切換閥與真空泵相連接。采用3-10組分離式混合工質(zhì)熱管換熱器。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果：

本實用新型采用水和酒精混合工質(zhì)的多組分離式熱管技術(shù)設(shè)計火電廠鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)，以減小換熱溫差，從而提高系統(tǒng)的換熱效果，同時控制換熱管壁面溫度，提高系統(tǒng)運行安全性。

附圖說明

圖1鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)工作原理圖；

圖2鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

熱管是一種高效傳熱元件，具有換熱系數(shù)高、換熱量大等優(yōu)點；但常規(guī)毛細式熱管換熱器以每根熱管作為一個換熱單元，其吸熱段及放熱段需要就近布置，影響其系統(tǒng)設(shè)計的?靈活性；常規(guī)單組分離式熱管將吸熱段及放熱段聯(lián)為一體，僅提供一組工況相同的換熱器，管內(nèi)壓力保持一致，使煙氣側(cè)與水側(cè)之間的換熱溫差無法進一步減小、影響熱經(jīng)濟性；重力式熱管需要將放熱段布置在吸熱段上部，影響其系統(tǒng)的適應(yīng)性；熱管換熱器采用單一工作介質(zhì)，使傳熱溫差無法減小。

本實用新型借鑒了上述熱管的優(yōu)缺點，設(shè)計了一種鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)，采用多組分離式混合工質(zhì)熱管換熱器，并設(shè)置了多個輔助循環(huán)泵5及儲液箱6。各組熱管內(nèi)的換熱介質(zhì)為水與酒精混合物，換熱介質(zhì)在吸熱段內(nèi)被煙氣加熱、蒸發(fā)為蒸汽；沿蒸汽管路進入放熱段凝結(jié)為液體，其熱量被凝結(jié)水、熱網(wǎng)水、預(yù)熱空氣或脫硫后的煙氣吸收利用；液體經(jīng)輔助循環(huán)泵沿回水管路返回吸熱段，完成整個循環(huán)。

如圖1所示，上方線11所示為煙氣放熱工況曲線，中間線12所示為混合工質(zhì)吸/放熱工況曲線，下方線13所示為介質(zhì)吸熱工況曲線，A-B區(qū)間所示為第1組換熱器工況曲線，B-C區(qū)間所示為第2組換熱器工況曲線，C-D區(qū)間所示為第3組換熱器工況曲線，由于采用多組換熱器，各組分離式混合工質(zhì)熱管換熱器中水和酒精混合物的壓力及濃度不同，其所對應(yīng)的飽和溫度也不相同，通過合理布置多組分離式混合工質(zhì)熱管換熱器的空間位置及調(diào)整設(shè)定各組相應(yīng)的換熱介質(zhì)的壓力、濃度參數(shù)，煙氣放熱線與介質(zhì)吸熱線之間的溫度間隔(即換熱溫差)可明顯減小，有效減小了多組換熱器工作時煙氣側(cè)與水側(cè)之間的換熱溫差，提高了系統(tǒng)熱經(jīng)濟性，其中由于采用水和酒精混合工質(zhì)，較單一工質(zhì)更進一步減小了換熱溫差。

圖2給出了采用3組分離式熱管加熱器回收鍋爐排煙余熱加熱凝結(jié)水的系統(tǒng)；鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)采用3-10組分離式混合工質(zhì)熱管換熱器回收鍋爐排煙余熱用于加熱凝結(jié)水、熱網(wǎng)水、預(yù)熱空氣或脫硫后的煙氣。

各組分離式混合工質(zhì)熱管換熱器由吸熱段1及放熱段2組成，吸熱段1吸收煙氣的余熱，放熱段2向被加熱工質(zhì)放出熱量；吸熱段與放熱段之間分別由蒸汽管路3及回液管4連接組成回路，回液管4上設(shè)置輔助循環(huán)泵5及儲液箱6，各蒸汽管路上安裝抽真空支管，抽真空支管通過多個切換閥7與真空泵8相連接，真空泵工作時，通過控制多個切換閥7其中之一的開閉來分別對各組換熱器的工作壓力進行控制調(diào)整；

熱管換熱器內(nèi)的換熱介質(zhì)為水與酒精的混合物，其中酒精的體積含量在10％-50％之間。根據(jù)各組熱管換熱器的工作溫度選擇酒精體積含量濃度。換熱器內(nèi)溫度越高，酒精體積含量越大；

利用輔助循環(huán)泵5，各組熱管換熱器的吸熱段與放熱段均可克服換熱介質(zhì)受到的重力或阻力作用而采用逆流布置。