[發明專利]一種空氣加熱器和低壓省煤器聯合利用排煙余熱系統

在審

• 申請號: 201811513503.3
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109442376A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 呂海生;王鳳陽;張茂龍;郭濤;肖平
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F22D1/18
• 分類號: F22D1/18;F23L15/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種空氣加熱器和低壓省煤器聯合利用排煙余熱系統，包括低壓給水管道、第一低壓加熱器、第二低壓加熱器、第三低壓加熱器、第一閥門組、第二閥門組、一級煙氣冷卻器、二級煙氣冷卻器、閉冷泵、除氧器、空氣加熱器、空氣輸入管道、空氣預熱器、空氣輸出管道、煙氣輸入管道及煙氣輸出管道，該系統的經濟性較好，且能夠保證鍋爐給水系統安全運行，系統的熱經濟性較高。

技術領域

本發明屬于煙氣余熱利用技術領域，涉及一種空氣加熱器和低壓省煤器聯合利用排煙余熱系統。

背景技術

我國電站鍋爐發展迅速，清潔煤燃用技術更是發展的重點，如CFB鍋爐技術、IGCC技術等。我國從35t/h CFB鍋爐研發開始至今已發展到具有自主知識產權的330MW CFB鍋爐，600MW超臨界CFB鍋爐也已在四川白馬電廠建成。

相比傳統的煤粉鍋爐，CFB鍋爐由于其在流動、燃燒、污染物生成與排放、灰渣處置、受熱面磨損等方面具有獨到的特點，在發展過程中不可避免的暴露出一些問題，加之鍋爐廠在進行設計時對國內煤種和運行條件考慮不足，因此CFB鍋爐在運行中存在諸如堵煤、排渣不暢、受熱面磨損、排煙溫度高等問題。

CFB鍋爐運行中排煙溫度高一直是困擾運行人員的一個難題，從目前已投運機組的運行情況來看排煙溫度普遍高于設計值10～50℃，按照經驗排煙溫度每上升10℃，鍋爐效率下降0.5％，標準供電煤耗上升2g/(kWh)。此外，已經有相當數量的機組采用布袋除塵器，排煙溫度過高時除塵器的壽命和運行安全性會受到影響。因此，降低排煙溫度對于節能降耗及提高鍋爐的安全可靠性具有雙重意義。

回轉式空預器在冬季運行時由于冷熱端溫差大，會出現柵板摩擦阻力大，空預器電流跳動以及進口冷風溫度過低導致空預器低溫腐蝕的問題，因此為提高機組運行安全性，應提高空預器進口冷風溫度，縮小冷熱端溫差。

《火電廠熱系統定量分析》(林萬超著)提出：國內應用暖風器已比較廣泛，尤其是在北方寒冷地區。用它來解決鍋爐空預器低溫腐蝕和堵灰，已收到良好效果，其缺點是采用輔助蒸汽充當暖風器熱源，在多數情況下熱經濟性在降低，尤其是暖風器參數選擇不當時，將大幅降低。

其原因為暖風器溫升超過臨界溫升后，它所引起排煙溫度升高的熱損失將大于暖風器的回熱收益。

隨著暖風的溫度繼續提高，排煙溫升熱損失愈來愈大，而回熱收益增長率卻逐步減緩，達到最大后開始下降，所以暖風器熱經濟性的虧損將越來越大。

為此，參考圖1，現有技術提出了暖風器-低壓省煤器聯合系統。暖風器加熱汽引自N+1段抽汽，放熱后的凝結水自流返回下一級加熱器。低壓省煤器布置在鍋爐尾部的預熱器后面，其進水取自N+1加熱器出口凝結水，該凝結水在低壓省煤器中吸收煙氣熱量后，返回到除氧器。

參考圖2，另一種“一種水媒式鍋爐排煙余熱回收利用裝置”實用新型專利提出的裝置存在兩個閉式循環，其一由煙氣冷卻器、煙氣冷卻器進出口集箱、循環水泵、閘閥、余熱利用導向閥和給水加熱器組成；其二由煙氣冷卻器、煙氣冷卻器進出口集箱、循環水泵、閘閥、余熱利用導向閥和空氣加熱器組成。在夏季時，第一個閉式循環運行，閉式循環冷卻水由煙氣冷卻器中吸收的熱量在給水加熱器中釋放，給水加熱器中的冷卻介質為來自低壓加熱器的低壓給水，在給水加熱器中吸熱完的低壓給水進入除氧器；在冬季時，第二個閉式循環運行，閉式循環水將在煙氣冷卻器中吸收的熱量在空氣加熱器中釋放，達到提高鍋爐冷風溫度、防止空預器低溫腐蝕的目的。兩個循環切換靠閘閥和余熱利用導向閥開關實現。

其中，圖1所示系統暖風器加熱熱源取自汽輪機抽汽，經濟性不高，且當暖風器溫升超過臨界溫升后，它所引起排煙溫度升高的熱損失將大于暖風器的回熱收益；低壓省煤器系統中的煙氣冷卻器放置在尾部煙道中，這種方式存在的問題是給水加熱器直接放置在煙道中，煙道工作條件惡劣，存在低溫腐蝕和磨損的風險，一旦出現給水加熱器泄露的情況，將嚴重影響鍋爐水系統運行安全。