[發明專利]一種一次風及煙氣余熱聯合利用系統

在審

• 申請號: 201710257376.4
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN106895389A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 史月濤;高明;孫奉仲
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F22D1/36
• 分類號: F22D1/36
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 黃海麗

技術領域

本發明屬于能源動力技術領域，尤其涉及一種一次風及煙氣余熱聯合利用系統。

背景技術

目前，我國電站鍋爐余熱資源很多，但是僅僅鍋爐煙氣余熱得到了資源化利用。還存在很多沒有被利用的余熱資源。

沒有余熱用的鍋爐風煙系統參見圖1，鍋爐燃燒產生的煙氣一次流經爐膛(1)、空氣預熱器(2)、除塵器(3)和引風機(4)流向脫硫系統。來自送風機(5)的冷風經過空氣預熱器加熱器直接進入鍋爐爐膛，來自一次風機(6)的冷風分兩路，一路經過空氣預熱器(2)加熱后成為熱風，另一路經過冷風門(7)調節后與第一路回合成合適的溫度后經過磨煤機(8)進入爐膛。

磨煤機(8)出口的一次風溫度必須處于合適的溫度區間，此溫度區間根據煤質及磨煤機的不同而不同。如果溫度偏高，煤粉爆炸的可能性大增，電廠運行的安全性受到嚴重威脅；如果溫度偏低，煤中的水分不能完全蒸發而呈現液態，容易導致磨煤機出口粉管堵塞。因此，現代電廠一般通過冷風門(7)的開度，調節磨煤機入口空氣溫度，達到控制磨煤機出口溫度的目的。

1、鍋爐排煙余熱

鍋爐排煙溫度一般在120℃以上，排煙熱損失占鍋爐熱損失的70～80％的比例，目前針對排煙余熱的節能原理為：利用鍋爐煙氣余熱加熱進入空氣預熱器的冷一次風及冷二次風，空預器出口煙溫相應升高。為此，如圖2所示的方法增設了空氣預熱器旁路煙道，在旁路煙道內設置旁路高壓省煤器代替部分高加，節能量相對較高。但是會導致二次熱風溫度降低，節能效果較低。

2、熱一次風余熱

前已說明，為了保持磨煤機(8)出口處于合適的溫度區間，通過冷風門(7)調節進入磨煤機(8)的空氣溫度。正常運行時，熱一次風的溫度在300℃左右，混合后進入磨煤機(8)的溫度在200℃左右。熱一次風從300℃降到200℃釋放出部分熱量，這部分熱量直接浪費掉。

現有的利用熱一次風熱量的方法為：取消冷風門(7)，所有的冷一次風進入空氣預熱器(2)。在空氣預熱器(2)出口的熱一次風管道上，加熱汽輪機回熱系統的凝結水，代替部分低加。在燃煤量不變的前提下，提高發電量。

上述熱一次風利用系統的缺點是：第一，進入空氣預熱器的總風量增加，導致熱二次風溫度下降，系統的節能量受影響；第二，用熱一次風冷卻器傳熱溫差太大，調節進入熱一次風冷卻器的凝結水流量，對調節磨煤機出口風溫的影響有限。

由于煙氣及熱一次風這兩種余熱資源，溫度水平各異，目前并沒有一種系統，綜合考慮兩種余熱資源，優化熱力系統，提高熱力系統經濟性。本發明針對這個問題，提出一種熱一次風及煙氣余熱聯合利用系統。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提出一次風及煙氣余熱聯合利用系統。本發明提供了兩種一次風及煙氣余熱聯合利用系統。

本發明所提供的第一種一次風及煙氣余熱聯合利用系統，按照煙氣流通方向，該系統包括依次串聯連接的空氣預熱器、除塵器、引風機和煙氣冷卻器；在空氣預熱器的煙氣入口端及煙氣出口端之間還設置有一煙氣旁路，煙氣旁路上依次串聯連接有旁路高壓省煤器與旁路低壓省煤器，所述旁路低壓省煤器用于最大化吸收煙氣余熱；

所述空氣預熱器還通入加熱后的一次冷風和二次冷風，經空氣預熱器加熱后分別形成一次熱風和二次熱風，二次熱風直接被引入到爐膛，一次熱風再經加一次熱風冷卻器冷卻后與一次冷風混合送至磨煤機。

進一步的，所述旁路低壓省煤器加熱來自汽輪機某級低加入口的凝結水，凝結水溫度升高后，流回最后一級低加出口，與主凝結水混合。給水泵出口水，分三路并聯，第一路經過原有高加，第二路流經所述旁路高壓省煤器，第三路流經所述一次熱風冷卻器。

進一步的，所述空氣預熱器通過一次風暖風器與一次風機相連，所述一次風暖風器用于加熱一次風機傳送來的一次冷風；空氣預熱器通過二次風暖風器與送風機相連，所述二次風暖風器用于加熱送風機傳送來的二次冷風。

進一步的，所述磨煤機還與一次風機相連，所述磨煤機與一次風機之間還設置有冷風門。

本發明利用冷風門用于控制由一次風機進入磨煤機內的一次風的流量。

進一步的，所述煙氣冷卻器通過閉式循環水系統分別與一次風暖風器和二次風暖風器相連通。

本發明利用閉式循環水系統將煙氣冷卻器內的煙氣余熱分別傳送至一次風暖風器和二次風暖風器，進而分別對一次冷風和二次冷風進行加熱，提高了煙氣余熱的利用率。

進一步的，所述旁路高壓省煤器和旁路低壓省煤器分別與高壓加熱器和低壓加熱器并聯。