機爐耦合空冷電站高效余熱利用系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種屬于電站節能減排領域的機爐耦合空冷電站高效余熱利用系統，主要包括空氣預熱器、高低溫煙水換熱器、前置式空氣預熱器、兩級凝結水式空氣加熱器。本系統利用前置式空氣預熱器、兩級凝結水式空氣加熱器預熱取自空冷島的空氣，升溫后的空氣流入空氣預熱器中繼續吸熱。由于空氣預熱器入口風溫的提高，勢必降低空氣預熱器中煙氣的放熱量。因此，利用旁路煙道將省煤器出口的高溫煙氣分割成兩部分，一部分進入布置在旁路煙道中的高、低溫煙水換熱器加熱鍋爐給水與凝結水，排擠高級回熱抽汽；而余下的煙氣進入空氣預熱器加熱空氣，該系統利用凝結水和尾部排煙的低品位熱能置換出爐側高品位煙氣熱能，從而更好地實現“能量對口、梯級利用”，同時又降低了空冷島冷端排放損失，進一步提高空冷機組效率，達到了節能減排的效果。
【專利說明】機爐耦合空冷電站高效余熱利用系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于低溫煙氣余熱利用【技術領域】，特別涉及一種機爐耦合空冷電站高效余熱利用系統。具體說是本系統利用低壓抽汽的熱能置換出了高溫煙氣熱能，從而實現了不同品位能量的合理安排以及各系統構成的優化匹配，更好地實現了能量梯級利用，提高機組熱功轉換效率，降低電站供電煤耗。
【背景技術】
[0002]能源問題是制約我國經濟發展的一個非常重要的因素，解決能源問題如今已成為我國經濟建設的戰略重點之一。目前我國電力裝機容量已突破6.3億千瓦，雖然我國電力市場發展的前景廣闊誘人，但電力發展中存在的“高投入、高消耗、高排放、低效率”問題仍比較嚴重。為適應電力市場的快速發展和競價上網，提高熱力設備的運行效率、挖掘節能潛力已成為各電廠日益重視的課題。
[0003]在電廠中，鍋爐排煙溫度過高一直是困擾著人們的一個難題。據統計，鍋爐的排煙熱損失占鍋爐總熱損失的80%，且排煙溫度每升高10°C -15°C，鍋爐效率就下降1%，標準煤耗上升3-4gAkW*h)。與此同時，排煙溫度過高會影響到預熱器的安全運行，造成鍋爐的事故停爐，增加檢修及停機次數，影響發電機組的安全經濟運行。因此，更好的利用排煙余熱，降低排煙溫度對于電廠節能降耗、提高鍋爐的安全可靠性以及環境保護都具有重要的實際意義。
[0004]本實用新型提出了一種能夠更加合理利用煙氣余熱的機爐耦合空冷電站高效余熱利用系統，該系統不但能夠實現能量對口、梯級利用，提高煙氣熱能利用率，而且對現有設備影響較小。因此機爐耦合空冷電站高效余熱利用系統適合現有燃煤電站的技術改造。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的在于解決空冷機組空氣預熱器換熱能級不匹配問題。為了更好的解決以上問題，本實用新型提出了一種機爐耦合空冷電站高效余熱利用系統，通過低溫凝結水與鍋爐尾部排煙加熱入爐空氣，置換出部分高溫煙氣來加熱汽機側的給水與凝結水，進而實現“溫度對口、梯級利用”。
[0006]所述的機爐耦合空冷電站高效余熱利用系統包括空氣預熱器(I)、高溫煙水換熱器(2)、低溫煙水換熱器(3)、一級凝結水式空氣加熱器(4)、前置式空氣預熱器(5)、二級凝結水式空氣加熱器(6)、1號高壓加熱器(7)、2號高壓加熱器(8)、3號高壓加熱器(9)除氧器(10)、5號低壓加熱器(11)、6號低壓加熱器(12)、7號低壓加熱器(13)、8號低壓加熱器
(14)以及凝汽器(15)。
[0007]所述的旁路煙道與空氣預熱器(I)并聯布置，旁路煙道中依次布置有高溫煙水換熱器(2)和低溫煙水換熱器(3);高溫煙水換熱器(2)與I號高壓加熱器(7)、2號高壓加熱器(8)、3號高壓加熱器(9)并聯布置，給水入口連接16閥門，出口連接17閥門；低溫煙水換熱器(3)與5號低壓加熱器(11)、6號低壓加熱器(12)并聯布置，凝結水入口連接18閥門，出口連接19閥門。
[0008]所述的進入空氣預熱器(I)的煙氣被分割煙道分成兩部分，一部分煙氣進入空氣預熱器(I)加熱空氣；另一部分進入與空氣預熱器(I)并聯的旁路煙道加熱鍋爐給水凝結水，兩股煙氣在空氣預熱器(I)出口處重新匯合，然后進入前置式空氣預熱器(5 )預熱冷空氣。
[0009]所述的進入鍋爐的空氣取自空冷島，充分利用空冷島空氣的熱量，降低冷端排放損失。
[0010]所述的入爐空氣依次經過二級凝結水式空氣加熱器(6)、前置式空氣預熱器(5)、一級凝結水式空氣加熱器(4)。其中，一級凝結水式空氣加熱器(4)抽取部分5號低壓加熱器(11)出口的凝結水來預熱進入空氣預熱器之前的冷空氣，抽取的凝結水在一級凝結水式空氣加熱器(4 )放熱后通入二級凝結水式空氣加熱器(6 )繼續放熱，提高空氣的溫度，減少冷空氣在空氣預熱器(I)中的吸熱量。在二級凝結水式空氣加熱器(6)中放熱后的凝結水經疏水泵送入8號低壓加熱器(14)的入口凝結水管道中，隨凝結水泵出來的凝結水一起流入8號低壓加熱器(14)中。
[0011]機爐耦合空冷電站高效余熱利用系統將汽機側低壓凝結水的熱能引入爐側加熱空氣，提高空氣預熱器(I)入口風溫。由于凝結水具有流動性強、流動阻力小、便于遠距離輸送等優點，因此凝結水式空氣加熱器解決了熱源遠距離傳輸能耗較大問題，便于更合理地系統節能優化改造。同時，凝結水式空氣加熱器的引入也減少了冷空氣在空氣預熱器(I)中的吸熱量，從而置換出部分高溫煙氣，再通過設置與空氣預熱器(I)并聯的兩級煙水換熱器回收這部分高品位煙氣熱能。兩股排煙在空氣預熱器(I)出口處匯合后流入前置式空氣預熱器(5)降低排煙溫度。該系統基于能量對口、梯級利用原則，回收大量排煙余熱，節能效果明顯。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為一種機爐耦合空冷電站高效余熱利用系統。
【具體實施方式】
[0013]本實用新型提出了一種機爐耦合空冷電站高效余熱利用系統。下面結合附圖和實例予以說明。
[0014]如圖1所示的一種機爐耦合空冷電站高效余熱利用系統示意圖中，該系統主要包括空氣預熱器(I)、高溫煙水換熱器(2)、低溫煙水換熱器(3)、一級凝結水式空氣加熱器
(4)、前置式空氣預熱器(5)、二級凝結水式空氣加熱器(6)。其原理如下:
[0015]入爐空氣取自空冷島，先后流經二級凝結水式空氣加熱器(6)、前置式空氣預熱器
(5)、一級凝結水式空氣加熱器(4)吸熱，而后被送入空氣預熱器(I)中，一級凝結水式空氣加熱器(4)的凝結水來自于5號低壓加熱器(11)出口的凝結水，凝結水在一級凝結水式空氣加熱器(4)中放熱后進入二級凝結水式空氣加熱器(6)繼續放熱，預熱空冷島來的冷空氣。放熱后的凝結水經疏水泵送入8號低壓加熱器(14)的入口凝結水管道中。
[0016]分隔煙道將進入空氣預熱器(I)前的高溫煙氣分成兩部分，一部分進入空氣預熱器(I)加熱空氣，另一部分進入與空氣預熱器(I)并聯的旁路煙道。高溫煙水換熱器(2)的給水入口連接16閥門，出口連接17閥門；低溫煙水換熱器(3)凝結水入口連接18閥門，出口連接19閥門。利用流入旁路煙道的高溫煙氣加熱部分給水與凝結水，從而減少汽輪機高級抽汽，增加汽輪機組的出功，提高了熱功轉換效率。兩股排煙在空氣預熱器(I)出口處重新匯合，然后進入匯合煙道中的前置式空氣預熱器(5)預熱冷空氣。
【權利要求】
1.一種機爐耦合空冷電站高效余熱利用系統，其特征在于，該系統主要包含空氣預熱器(I)、高溫煙水換熱器(2)、低溫煙水換熱器(3)、一級凝結水式空氣加熱器(4)、前置式空氣預熱器(5)、二級凝結水式空氣加熱器(6)、1號高壓加熱器(7)、2號高壓加熱器(8)、3號高壓加熱器(9)除氧器(10)、5號低壓加熱器(11)、6號低壓加熱器(12)、7號低壓加熱器(13),8號低壓加熱器(14)以及凝汽器(15);所述的旁路煙道與空氣預熱器(I)并聯布置，旁路煙道中依次布置有高溫煙水換熱器(2)和低溫煙水換熱器(3);其中，高溫煙水換熱器(2)與I號高壓加熱器(7)、2號高壓加熱器(8)、3號高壓加熱器(9)并聯布置，給水入口連接16閥門，出口連接17閥門；低溫煙水換熱器(3)與5號低壓加熱器(11)、6號低壓加熱器(12)并聯布置，凝結水入口連接18閥門，出口連接19閥門；入爐空氣依次經過一級凝結水式空氣加熱器(4)、前置式空氣預熱器(5 )和二級凝結水式空氣加熱器(6 )后進入空氣預熱器(I);其中，前置式空氣預熱器(5)布置于空氣預熱器(I)與旁路煙道出口的匯合煙道中。
2.根據權利要求1所述的一種機爐耦合空冷電站高效余熱利用系統，其特征在于:進入空氣預熱器(I)的煙氣被分割分成兩部分，一部分煙氣進入空氣預熱器(I)加熱空氣?’另一部分進入與空氣預熱器(I)并聯的旁路煙道中加熱給水和凝結水，兩股煙氣在空氣預熱器(I)出口處重新匯合，然后進入前置式空氣預熱器(5 )預熱冷空氣。
3.根據權利要求1所述的一種機爐耦合空冷電站高效余熱利用系統，其特征在于:進入鍋爐的空氣取自空冷島，充分利用空冷島空氣的熱量，減少冷段排放損失。
4.根據權利要求1所述的一種機爐耦合空冷電站高效余熱利用系統，其特征在于:入爐空氣依次流經二級 凝結水式空氣加熱器(6)、前置式空氣預熱器(5)、一級凝結水式空氣加熱器(4)，然后送入空氣預熱器(I);其中，一級凝結水式空氣加熱器(4)抽取部分5號低壓加熱器(11)出口的凝結水來提高空氣預熱器(I)入口風溫，放熱后的凝結水通過凝結水管道流入二級凝結水式空氣加熱器(6)繼續放熱；放熱后的凝結水經疏水泵送入8號低壓加熱器(14)入口的凝結水管道中，隨主凝結水一起流入8號低壓加熱器(14)中。
【文檔編號】F22D1/36GK203671577SQ201320832857
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2013年12月18日
【發明者】徐鋼, 楊勇平, 張晨旭, 韓宇, 黃圣偉, 楊志平 申請人:華北電力大學