[發(fā)明專利]排煙余熱回收和儲(chǔ)熱聯(lián)合提高熱電機(jī)組靈活性的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110012725.2
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112856544B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐震
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: F01K7/34
• 分類號: F01K7/34;F01K17/02;F24D3/10;F24D19/10;F22B1/02;F23J15/06;F28D20/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

1.一種排煙余熱回收和儲(chǔ)熱聯(lián)合提高熱電機(jī)組靈活性的系統(tǒng)，其特征在于，包括余熱回收單元、儲(chǔ)熱單元、熱網(wǎng)加熱器、中壓缸、低壓缸及連接管道；

余熱回收單元包括取熱管束、加熱管束和引射器，取熱管束和加熱管束依次內(nèi)置于脫硫塔內(nèi)部，取熱管束出口與引射器的低壓蒸汽進(jìn)口連通，加熱管束出口與引射器的驅(qū)動(dòng)蒸汽進(jìn)口連通；

儲(chǔ)熱單元包括儲(chǔ)熱罐、凝汽器和放熱換熱器，凝汽器熱側(cè)進(jìn)口與引射器中壓蒸汽出口連通，凝汽器冷側(cè)進(jìn)口與儲(chǔ)熱罐底部連通，凝汽器冷側(cè)出口與儲(chǔ)熱罐頂部連通，放熱換熱器熱側(cè)進(jìn)口與儲(chǔ)熱罐頂部連通，放熱換熱器熱側(cè)出口與儲(chǔ)熱罐底部連通，放熱換熱器冷側(cè)進(jìn)口連接一次網(wǎng)回水管路；

放熱換熱器冷側(cè)出口與熱網(wǎng)加熱器冷側(cè)進(jìn)口連通；熱網(wǎng)加熱器冷側(cè)出口連接一次網(wǎng)供水管路；

中壓缸與低壓缸連接管道上設(shè)置抽氣管道，抽氣管道分為兩路，一路與加熱管束進(jìn)口連通，另一路與熱網(wǎng)加熱器的熱側(cè)進(jìn)口連通；

所述引射器利用噴嘴噴射驅(qū)動(dòng)蒸汽，在取熱管束內(nèi)部建立真空環(huán)境，將低壓飽和蒸汽吸入引射器，與驅(qū)動(dòng)蒸汽混合、升壓成為引射器排汽，由引射器出口排出；

所述系統(tǒng)的運(yùn)行方法如下：

(1)在熱電機(jī)組運(yùn)行的所有時(shí)段，包括調(diào)峰時(shí)段和非調(diào)峰時(shí)段，余熱回收單元連續(xù)運(yùn)行，同時(shí)儲(chǔ)熱單元的冷水循環(huán)泵也連續(xù)運(yùn)行，由儲(chǔ)熱罐底部抽取的冷水，在凝汽器中被引射器排汽加熱至儲(chǔ)熱溫度，然后進(jìn)入儲(chǔ)熱罐頂部，所儲(chǔ)存熱量來自于回收的排煙余熱和用作引射器驅(qū)動(dòng)蒸汽的中壓缸排汽；

(2)在熱電機(jī)組的非調(diào)峰時(shí)段，熱電機(jī)組按照以熱定電方式運(yùn)行，儲(chǔ)熱單元不需要承擔(dān)供熱負(fù)荷，熱水循環(huán)泵和熱水調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，一次網(wǎng)回水僅在熱網(wǎng)換熱器中被中壓缸排汽加熱，在放熱換熱器中不換熱；

(3)在熱電機(jī)組的下調(diào)峰時(shí)段，熱電機(jī)組降負(fù)荷運(yùn)行，儲(chǔ)熱單元采取邊儲(chǔ)熱邊放熱運(yùn)行，熱水循環(huán)泵開啟，從儲(chǔ)熱罐頂部抽取的熱水，在放熱換熱器中與一次網(wǎng)回水換熱、冷卻后輸送至儲(chǔ)熱罐底部，被加熱的一次網(wǎng)回水繼續(xù)進(jìn)入熱網(wǎng)換熱器，被進(jìn)一步加熱至一次網(wǎng)供水溫度對外供熱，從而補(bǔ)償熱電機(jī)組低負(fù)荷時(shí)的供熱能力；利用熱水調(diào)節(jié)閥改變儲(chǔ)熱罐的放熱功率，使熱電機(jī)組的發(fā)電功率連續(xù)調(diào)節(jié)，達(dá)到可再生能源電力的連續(xù)調(diào)節(jié)需求；

(4)在熱電機(jī)組的上調(diào)峰時(shí)段，熱電機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行，儲(chǔ)熱單元采取邊儲(chǔ)熱邊放熱運(yùn)行，利用熱水調(diào)節(jié)閥將儲(chǔ)熱罐放熱功率調(diào)至最大，減小進(jìn)入熱網(wǎng)加熱器的中壓缸抽氣流量，實(shí)現(xiàn)滿足供熱負(fù)荷條件的機(jī)組最大發(fā)電功率。

2.如權(quán)利要求1所述的排煙余熱回收和儲(chǔ)熱聯(lián)合提高熱電機(jī)組靈活性的系統(tǒng)，其特征在于，所述取熱管束和加熱管束位于脫硫塔內(nèi)部的漿液噴淋層的上方；

所述取熱管束的換熱管為毛細(xì)光管，采用蛇形布置。

3.如權(quán)利要求1所述的排煙余熱回收和儲(chǔ)熱聯(lián)合提高熱電機(jī)組靈活性的系統(tǒng)，其特征在于，所述取熱管束內(nèi)軟化水與管外燃煤煙氣的流動(dòng)方式為逆流式。

4.如權(quán)利要求1所述的排煙余熱回收和儲(chǔ)熱聯(lián)合提高熱電機(jī)組靈活性的系統(tǒng)，其特征在于，所述取熱管束進(jìn)口前管路上具有軟化水調(diào)節(jié)閥，以調(diào)節(jié)軟化水流量。

5.如權(quán)利要求1所述的排煙余熱回收和儲(chǔ)熱聯(lián)合提高熱電機(jī)組靈活性的系統(tǒng)，其特征在于，所述取熱管束進(jìn)口處的軟化水處于常溫過冷狀態(tài)，受毛細(xì)管的節(jié)流作用，在流動(dòng)至管束出口的過程中逐漸達(dá)到飽和狀態(tài)并完全汽化為低壓飽和蒸汽。

6.如權(quán)利要求1所述的排煙余熱回收和儲(chǔ)熱聯(lián)合提高熱電機(jī)組靈活性的系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱管束進(jìn)口前管路上具有第二蒸汽調(diào)節(jié)閥。

7.如權(quán)利要求1所述的排煙余熱回收和儲(chǔ)熱聯(lián)合提高熱電機(jī)組靈活性的系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱管束進(jìn)口前管路上增加噴水減溫器。

8.如權(quán)利要求1所述的排煙余熱回收和儲(chǔ)熱聯(lián)合提高熱電機(jī)組靈活性的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱網(wǎng)加熱器熱側(cè)進(jìn)口前管路上具有第一蒸汽調(diào)節(jié)閥。

9.如權(quán)利要求1所述的排煙余熱回收和儲(chǔ)熱聯(lián)合提高熱電機(jī)組靈活性的系統(tǒng)，其特征在于，所述凝汽器和熱網(wǎng)加熱器，采用板式換熱器或管殼式換熱器，蒸汽凝結(jié)水返回?zé)犭姍C(jī)組的鍋爐除氧器循環(huán)利用。