[發明專利]一種聯合循環機組煙氣余熱深度回收調峰供熱系統及方法

在審

• 申請號: 202011221486.3
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112325357A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 杜未;張振華;劉巖;趙文波;周雅君;楊國強;張浩峰;何福全;金杰;戴義勇
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司火力發電技術研究院
• 主分類號: F24D3/10
• 分類號: F24D3/10;F23J15/06
• 代理公司: 北京中南長風知識產權代理事務所(普通合伙) 11674
• 代理人: 鄭海

本發明涉及一種聯合循環機組煙氣余熱深度回收調峰供熱系統及方法，該系統包括煙氣噴淋換熱塔、換熱器、儲熱裝置、熱網供熱系統、熱網回水系統；所述煙氣噴淋換熱塔底部余熱水出口通過管路與所述換熱器余熱水進口相連接；所述煙氣噴淋換熱塔頂部余熱水進口通過管路與所述換熱器余熱水出口相連接；所述換熱器余熱水進、出口與所述儲熱裝置余熱水進、出口管束相連；所述熱網回水系統出口與所述換熱器的熱網回水進口管束相連接；所述換熱器的熱網回水出口管束與所述熱網供熱系統的熱網回水進口管束相連接。本發明緩解了因日夜電熱負荷峰谷不匹配造成的機組調峰困難，提升了聯合循環機組供熱期間的調峰能力，并可將鍋爐煙氣余熱全部回收。

技術領域

本發明屬于火力發電技術領域，尤其涉及一種聯合循環機組煙氣余熱深度回收調峰供熱系統及方法。

背景技術

大型熱電聯產機組作為一種集中供熱方式，相對小鍋爐供熱，具有高參數、高效率的獨特優勢，在城鎮化發展過程中依然將起到積極的清潔供熱作用。

而且隨著城鎮化及供熱需求的增加，聯合循環機組余熱鍋爐煙氣余熱如果不加以利用，用以增加余熱供熱能力，也將是較大損失。

現有的聯合循環機組余熱鍋爐排煙溫度一般高于80℃，而其煙氣中水蒸氣含量較大，將排煙溫度降低至30℃以下可以釋放大量汽化潛熱。因此，需要一種能夠有效解決回收余熱的浪費情況的煙氣余熱深度回收方案。

發明內容

本發明的目的是提供一種聯合循環機組煙氣余熱深度回收調峰供熱系統及方法，通過利用煙氣噴淋換熱塔回收煙氣余熱的方式，將煙氣余熱回收至常溫，利用儲熱裝置，解決供熱期間機組熱電負荷日夜不匹配的問題，以避免回收煙氣余熱的浪費。

本發明提供了一種聯合循環機組煙氣余熱深度回收調峰供熱系統，包括煙氣噴淋換熱塔、換熱器、儲熱裝置、熱網供熱系統、熱網回水系統；

所述煙氣噴淋換熱塔底部余熱水出口通過管路與所述換熱器余熱水進口相連接；

所述煙氣噴淋換熱塔頂部余熱水進口通過管路與所述換熱器余熱水出口相連接；

所述換熱器余熱水進、出口與所述儲熱裝置余熱水進、出口管束相連；

所述熱網回水系統出口與所述換熱器的熱網回水進口管束相連接；

所述換熱器的熱網回水出口管束與所述熱網供熱系統的熱網回水進口管束相連接。

本發明還提供了應用所述聯合循環機組煙氣余熱深度回收調峰供熱系統的煙氣余熱深度回收調峰供熱方法，包括：

機組白天電負荷較高而熱負荷較低時，使聯合循環機組余熱鍋爐煙氣從底部進入煙氣噴淋換熱塔，同時使余熱水從煙氣噴淋換熱塔頂部流下與煙氣進行直接換熱，升溫后的余熱水于煙氣噴淋換熱塔底部收集并進入換熱器與熱網回水系統中的熱網回水進行換熱，換熱后重新流入煙氣噴淋換熱塔頂部進行循環，熱網回水經加熱后進入熱網供熱系統繼續加熱后供往城市熱網；同時，多余余熱水流入儲熱裝置儲存；

機組晚上電負荷較低而熱負荷較高時，多余余熱水流入換熱器與余熱水共同加熱熱網回水，熱網回水流經換熱器加熱后流入熱網供熱系統繼續加熱后供往城市熱網。

借由上述方案，通過聯合循環機組煙氣余熱深度回收調峰供熱系統及方法，機組白天電負荷較高而熱負荷較低時，余熱水熱量除加熱熱網回水外，其余熱量以熱水形式流入儲熱裝置進行儲存，機組晚上電負荷較低而熱負荷較高時，熱水從儲熱裝置流出與余熱水共同加熱熱網回水，通過儲熱裝置的設置，將回收的煙氣余熱熱量全部回收用以供熱。通過該調峰供熱方式，可緩解因日夜電熱負荷峰谷不匹配造成的機組調峰困難，提升聯合循環機組供熱期間的調峰能力，并可將鍋爐煙氣余熱全部回收。對于9FB型聯合循環機組，相比現有煙氣余熱利用方式，在平均75％負荷工況下，可回收余熱量60MW，提升調峰供熱能力30MW。