[發明專利]基于多能級與再循環加熱冷風的煙氣余熱利用系統及方法

在審

• 申請號: 201810432640.8
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108443906A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 王龍林;李傳永;張書迎;王妮妮;祁金勝;苗井泉;高振寶;胡訓棟;高永芬;張欲曉;王本君;楊俊波
• 申請（專利權）人: 山東電力工程咨詢院有限公司
• 主分類號: F23J15/06
• 分類號: F23J15/06;F23J15/02;F22B1/18;F22D1/00;F23L15/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

本發明公開了基于多能級與再循環加熱冷風的煙氣余熱利用系統及方法，包括：依次連接的空氣預熱器、除塵器、引風機以及脫硫塔；在除塵器前和引風機后分別串聯I級低溫省煤器和II級低溫省煤器；在與所述空氣預熱器連接的主煙道上并聯旁路煙道，所述旁路煙道上依次串聯連接旁路一級高溫加熱器、旁路二級低溫加熱器；凝結水引自主機凝結水系統，依次經過升壓水泵、II級低溫省煤器、I級低溫省煤器和旁路二級低溫加熱器后返回主機凝結水系統，構成凝結水余熱回收循環主路。本發明有益效果：凝結水余熱回收主路串聯三級煙氣換熱器，同時利用再循環旁路加熱冷風，整個系統僅需設置一套凝結水循環泵，簡化系統結構，節省了生產及維護成本。

技術領域

本發明屬于電廠機爐深度耦合煙氣余熱利用技術領域，特別涉及一種基于多能級與再循環加熱冷風的煙氣余熱利用系統及方法。

背景技術

排煙熱損失是鍋爐各項熱損失中最大的一項，一般約為5％～12％，占鍋爐熱損失的60％～70％。影響排煙熱損失的主要因素是排煙溫度，一般情況下，排煙溫度每增加10℃，排煙熱損失增加0.6％～1.0％。在實際運行中，很多火力發電廠的鍋爐排煙溫度都超過設計值較多。所以，降低排煙溫度，充分利用排煙余熱對于節約燃料、降低污染具有重要的實際意義。

煙氣余熱利用系統正是減少發電廠煙氣排放熱損失、實現煙氣余熱利用的一種有效手段，其主要原理是通過煙氣加熱冷風、凝結水或給水，通過各種途徑的熱量轉換，從而最終提高凝結水或給水的工作溫度，進而“排擠”部分汽機高、低壓抽汽。這樣可使得汽機做功能力增加，在出力不變的情況下，節省鍋爐燃煤耗量，降低機組熱耗。

目前比較先進的煙氣余熱利用方案是在除塵器前和引風機后設置兩級低溫省煤器，在空預器空氣側入口設置暖風器，利用兩級低溫省煤器回收的鍋爐排煙余熱，加熱進入空預器的冷風。但是在實際應用中發現，現有系統存在如下缺點：

(1)在除塵器前和引風機后的兩級低溫省煤器，水側采用閉式循環，為保證閉式循環水的熱膨脹，需設置膨脹水箱。循環水溫最高達到142℃，膨脹水箱的設置高度要達到50m以上，方可保證在如此高的水溫下，循環水不致汽化。膨脹水箱設置難度大，長期運行過程中閉式水水質難以保證；閉式水沒有經過除氧，水循環對設備及管道氧化腐蝕。

(2)兩級低溫省煤器回收的煙氣熱量超過一、二次冷風加熱所需，多余熱量需通過另外設置的水-水凝結水加熱器，引入更低能級的凝結水(30.7℃)來回收多余熱量。水-水換熱器端差的存在，導致汽機熱力系統回收熱量的能級降低。

(3)系統復雜，旁路二級省煤器、凝結水加熱器，均采用凝結水，但引入的位置不同，需設置不同的循環水增壓泵；閉式水循環系統也需要設置增壓泵。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述難題，提供了一種基于多能級與再循環加熱冷風的煙氣余熱利用系統及方法，該系統在凝結水主路串聯三級煙氣換熱器，利用旁路加熱冷風；整個系統僅需設置一套凝結水循環泵，且無需設置膨脹水箱，水質也可以經由主汽輪機的凝結水精處理系統加以保證。

為實現上述目的，本發明的具體方案如下：

本發明的第一目的時公開一種基于多能級與再循環加熱冷風的煙氣余熱利用系統，包括：依次連接的空氣預熱器、除塵器、引風機以及脫硫塔；在除塵器前和引風機后分別串聯I級低溫省煤器和II級低溫省煤器；在與所述空氣預熱器連接的主煙道上并聯旁路煙道，所述旁路煙道上依次串聯連接旁路一級高溫加熱器、旁路二級低溫加熱器；

凝結水自主機凝結水系統引出，依次經過升壓水泵、II級低溫省煤器、I級低溫省煤器和旁路二級低溫加熱器后返回主機凝結水系統，構成凝結水余熱回收循環主路。

進一步地，在所述空預器空氣側入口位置分別連接一次風暖風器和二次風暖風器；凝結水自I級低溫省煤器引出，分別進入一次風暖風器和二次風暖風器進行熱交換后返回升壓水泵入口；構成凝結水再循環回路。