專利名稱：一種煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及煤電廠節能環保技術領域，具體地，涉及一種煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統。
背景技術：
近年來，我國能源需求呈剛性增長，受國內資源保障能力和環境容量制約以及全球性能源安全和應對氣候變化影響，資源環境約束日趨強化，節能減排面臨的形勢十分嚴峻。根據我國“十二五”規劃提出的節能減排目標的要求。在節能方面，到2015年，全國萬元國內生產總值能耗下降到0. 869噸標準煤(按2005年價格計算)，比2010年的1. 034噸標準煤下降16%，“十二五”期間，實現節約能源6. 7億噸標準煤。在減排方面，到2015年，全國化學需氧量和二氧化硫排放總量分別控制在2347. 6萬噸、2086. 4萬噸，比2010年分別下降8% ；全國氨氮和氮氧化物排放總量分別控制在238. 0萬噸、2046. 2萬噸，比2010年分別下降10%。國家“十二五”規劃目標的實現，需要全國各行各業積極應對，深入挖潛，加大節能減排工作力度，尤其是作為能耗大戶的電力行業。而電力行業鍋爐燃煤的消耗在整個國民能耗中占有很大的比例，正因為如此，各種能量回收設備在鍋爐燃燒系統中越來越廣泛的被應用。目前，從鍋爐的各項熱損失中可知，排煙熱損失是其中最大的一項，一般為鍋爐效率的5、％，而且隨著鍋爐運行年限的增加，此項損失甚至更高，可達1(Γ15%左右。因此，煙氣余熱回收技術是節能效益最為明顯、見效最快的節能技術。它將排煙損失中部分能量回收利用，以此來提高鍋爐效率，進而提高能源利用率，降低生產成本，同時也是減少污染物排放，保護環境最直接、經濟的手段。另外，根據國家環保政策的要求，燃煤鍋爐必須具備煙氣脫硫系統。迄今為止，國內外已應用的有數種煙氣脫硫技術，不過大型火電廠機組煙氣脫硫均以石灰石一石膏濕法技術為主，由于其脫硫效率高、穩定性好的特點，且已成為我國燃煤電廠煙氣脫硫的首選工藝。但是，石灰石一石膏濕法脫硫工藝中運行溫度較低，離鍋爐設計排煙溫度較遠，通常在脫硫系統中需要采用噴水的方式來冷卻煙溫，這樣不僅損失了排煙溫度與脫硫溫度之間煙氣的熱量，而且增加了電廠的用水量，同時也增加了凈煙氣中的水汽含量，煙氣排放量的增加還影響電廠周圍環境的環保狀況；由以上分析可知，在燃煤鍋爐進行濕法脫硫的過程中，鍋爐出口的煙氣熱量基本都沒有回收利用，而且增加了運行能耗和環保排放的壓力，因此，需要一種煙氣冷卻技術來解決余熱回收和環保排放的問題。可見，根據電力行業燃煤鍋爐實際運行的這種狀況，需要研發一種煙氣冷卻余熱回收技術，來回收鍋爐設計排煙溫度到脫硫工藝溫度之間的熱量，從而達到電廠節能減排和降低環境污染的要求。因此，采用煙氣低溫余熱回收技術，充分利用煙氣進吸收塔前的余熱，已經成為電力系統當前節能減排的一個重要課題。在火電廠燃煤鍋爐煙氣系統脫硫塔前的區域，進行煙氣低溫余熱回收利用，煙氣溫度可降到酸露點以下，因此煙氣余熱回收設備的耐腐蝕或黏結積灰的影響是主要需要解決的技術問題。目前，在該區域應用的煙氣余熱回收技術，通常是采用經過改進的低壓省煤器技術，即螺旋翅片管換熱器技術；以及因其系統連接和循環方式不同而演變出的其他應用技術，如鍋爐煙氣深度冷卻余熱回收系統(具體可參見公開號為CN101709879A的專利文獻)。此項技術典型的系統，如圖1所示，包括煙囪1、FGD出門擋板2 (即雙百葉窗式擋板門)、1號吸收塔3、鍋爐4、除塵器5、引風機6、FGD進門擋板7 (即雙百葉窗式擋板門)、增壓風機8、煙氣冷卻器9、氧化風機10、低壓缸11、發電機12、JD6 13 (即#6低壓加熱器)、JD7 (即#7低壓加熱器)14、JD8 (即#8低壓加熱器)15、凝結水泵16與凝汽器17 ；鍋爐4、除塵器5、引風機6、FGD進門擋板7、增壓風機8、煙氣冷卻器9與1號吸收塔3，依次通過管道配合連接；氧化風機10、1號吸收塔3、FGD出門擋板2與煙囪1，依次通過管道配合連接；中壓缸、低壓缸11、凝汽器17、凝結水泵16、JD8 15、JD7 14、JD6 13與JDl (即#1低壓加熱器)，依次通過管道配合連接，發電機12配合連接至低壓缸11轉子；在JD8 15與JD7 14之間，引出一條管道，連接至煙氣冷卻器9 ；并從煙氣冷卻器9，引出另一條管道，連接至JD714與JD6 13之間；在JD8 15與煙氣冷卻器9之間，裝有第一閥門；在JD7 14與JD6 13之間，裝有第二閥門；在煙氣冷卻器9與JD6 13之間，裝有第三閥門。在圖1所示的系統中，是在增壓風機8和1號吸收塔3前的煙道內，增加一套氣一液式螺旋翅片管換熱器(煙-水換熱器)，其水側并聯在汽機回熱系統某級低壓加熱器上，從某級低加進口引出部分或全部冷凝水，送往煙水換熱器吸收排煙熱量，降低排煙溫度，而自身卻被加熱、升高溫度后再返回低壓加熱器系統，在該級低加的出口與剩下的凝結水匯集后進入到下一級低加。由于其系統并聯在加熱器回路之中，代替部分低壓加熱器的作用，所以也是汽輪機熱力系統的一個組成部分(參見上海外高橋第三發電廠煙氣余熱回收項目總結報告)。上述技術是在傳統的低壓省煤器的基礎上研發出來的，主要從螺旋翅片管的材質和加熱凝結水溫度方面，進行了以下改進⑴采用耐腐蝕材料ND鋼(即09CrCuSb鋼)作為受熱面管材。但實踐證明，ND鋼耐腐蝕壽命僅為普通碳鋼的3、倍，并且由于在復雜的煙氣環境中，不僅存在S03_、S04_、還存在F—、CF,這樣多酸腐蝕的條件下，ND鋼只能延緩腐蝕，不能抵御腐蝕；⑵加熱凝結水從酸露點之上，調整到了酸露點下與水露點上之間的低速腐蝕區域。此區域溫度區間較小，當鍋爐變工況運行時，凝結水流量調節較大，容易偏離整個回熱加熱系統的最佳經濟工況，造成余熱回收的節能效益下降，同時凝結水的分流過量也容易影響低壓加熱器的運行安全。另外，當電廠燃用煤種發生變化時，低速腐蝕區域將偏離設計工況，原設計凝結水取水點的溫度變化范圍很難適應工況調整。而且，低壓省煤器技術，仍有一些問題存在，例如⑴低壓省煤器技術加熱工質單一。由于進入低壓省煤器系統的工質溫度有一定的要求，調節余量較小，選取工質時，只能從汽機凝結水系統在某臺低壓加熱器進口或出口的位置上引出凝結水作為水源。也就是說，低壓省煤器無法直接加熱其他工質，將煙氣的熱量回收到電廠其他更需要余熱的系統中；⑵低壓省煤器技術利用的是顯熱傳遞方式回收熱量，比潛熱傳遞回收效率要低幾個數量級，同時加熱工質的進口溫度要求較高，由于冷媒的高入口溫度限制了換熱設備的傳熱溫差，因此，在回收熱量相同的情況下，較小的傳熱溫差，較低的傳熱效率決定了需要設計時采取較大的換熱面積，不僅增大了布置空間，還增加了設備投資；⑶低壓省煤器為了節省布置空間，仍然采用螺旋翅片管，而在煙氣結露區域難免有黏結積灰的存在，這些積灰通常會在翅片間隔處沉積難以清理，即使安裝吹灰裝置也很難清除，久而久之，必將影響換熱效率，還會導致管壁周圍酸濃度增大，腐蝕加劇增強；⑷低壓省煤器是由進、出口聯箱連接的蛇型管排，為一個整體式換熱器，如果管束有一點發生腐蝕泄漏，整個系統必須立即停止工作，若整個系統又沒有及時隔離，將會使大量的汽水漏入煙氣系統當中，致使后續設備積灰、腐蝕，風機負荷增大，電耗增加，嚴重時導致脫硫系統無法運行。綜上所述，在實現本實用新型的過程中，發明人發現現有技術中至少存在以下缺陷⑴節能性差在燃煤鍋爐進行濕法脫硫的過程中，鍋爐出口的煙氣熱量基本都沒有回收利用，還增加了運行能耗；在低壓省煤器技術中，由于低壓省煤器無法直接加熱其他工質，也就無法將煙氣的熱量回收到電廠其他更需要余熱的系統中；利用顯熱傳遞方式回收熱量，比潛熱傳遞回收效率要低幾個數量級；為了節省布置空間，仍采用螺旋翅片管，在煙氣結露區域難免有黏結積灰的存在、且難以清理，影響換熱效率；⑵環保性差在燃煤鍋爐進行濕法脫硫的過程中，運行能耗和環保排放壓力均較大；⑶成本高在低壓省煤器技術中，利用顯熱傳遞方式回收熱量，加熱工質的進口溫度要求較高，而冷媒的高入口溫度限制了換熱設備的傳熱溫差，因此，在回收熱量相同的情況下，較小的傳熱溫差，較低的傳熱效率需要采取較大的換熱面積，增加設備投資；另外，為了節省布置空間，仍然采用螺旋翅片管，在煙氣結露區域難免有黏結積灰的存在、且難以清除，會導致管壁周圍酸濃度增大，腐蝕加劇增強，增加了設備維修和更換成本；⑷可靠性差在低壓省煤器技術中，進、出口聯箱連接的蛇型管排為一個整體式換熱器，如果管束有一點發生腐蝕泄漏，整個系統必須立即停止工作；同時，如果整個系統沒有及時隔離，將會使大量的汽水漏入煙氣系統當中，致使后續設備積灰、腐蝕，風機負荷增大，電耗增加，嚴重時導致脫硫系統無法運行；⑶占用空間大在低壓省煤器技術中，利用顯熱傳遞方式回收熱量，加熱工質的進口溫度要求較高，由于冷媒的高入口溫度限制了換熱設備的傳熱溫差，因此，在回收熱量相同的情況下，較小的傳熱溫差，較低的傳熱效率需要采取較大的換熱面積，增大布置空間。
實用新型內容本實用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，以實現節能性好、環保性好、成本低、可靠性好、占用空間小與應用范圍廣的優點。為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，包括依次通過管道配合連接的鍋爐、除塵器、引風機、增壓風機、耐腐熱管換熱器、脫硫塔與煙囪。進一步地，所述耐腐熱管換熱器包括搪瓷熱管換熱器或涂覆有防腐漆的熱管換熱
ο進一步地，在豎直方向上，所述耐腐熱管換熱器包括上部和下部，上部為冷源工質側，下部為煙氣側，在煙氣側與冷源工質側之間設有隔板；在所述煙氣側，設有用于與增壓風機連接的煙氣側入口、以及用于與脫硫塔連接的煙氣側出口；在所述冷源工質側，設有用于輸入冷源工質的冷源工質側入口、以及用于輸出冷源工質的冷源工質側出口。進一步地，上述煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，還包括旁路煙道；所述旁路煙道，自引風機與增壓風機之間引出，連接至脫硫塔與煙囪之間。進一步地，上述煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，還包括第一至四擋板，所述第一擋板連接在脫硫塔與煙 之間，第二擋板連接在除塵器與風機之間，第三擋板設置在旁路煙道中，第四擋板設置在旁路煙道與增壓風機之間。進一步地，在所述鍋爐中，靠近連接至除塵器的管道，配合設有空氣預熱器。同時，本實用新型采用的另一技術方案是一種與以上所述的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統相配套的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收方法，包括在煤電廠的煙道系統中，增設耐腐熱管換熱器，對煙道系統的熱量與水汽進行回收處理；在煙道系統的引風機與增壓風機之間，引出旁路煙道，連接至煙道系統的脫硫塔與煙囪之間。進一步地，所述耐腐熱管換熱器，配合設置在煙道系統的增壓風機與脫硫塔之間，對增壓風機與脫硫塔之間的煙氣中的熱量與水汽進行回收處理。進一步地，所述耐腐熱管換熱器包括搪瓷熱管換熱器或涂覆有防腐漆的熱管換熱器；在豎直方向上，所述耐腐熱管換熱器包括上部和下部，上部為冷源工質側，下部為煙氣側，在煙氣側與冷源工質側之間設有隔板；在所述煙氣側，設有用于與增壓風機連接的煙氣側入口、以及用于與脫硫塔連接的煙氣側出口；在所述冷源工質側，設有用于輸入冷源工質的冷源工質側入口、以及用于輸出冷源工質的冷源工質側出口。進一步地，以上所述的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收方法，以及與該方法相配套的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，能夠應用于汽機回熱系統、除鹽水系統、供熱系統、以及空氣預熱系統。在上述煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統中，將耐腐熱管換熱器，安裝在燃煤電廠(煤粉鍋爐)增壓風機與脫硫塔之間，回收煙氣部分余熱(顯熱)及煙氣中部分水蒸氣凝結釋放的凝結熱(潛熱)，最大限度的回收煙氣余熱；經過該煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統后的煙氣，再進行脫硫得到的凈煙氣濕度降低，這樣就減輕了除霧器的工作負荷和煙氣對煙 的腐蝕，也減少了對環境的污染。上述煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，具
6有以下特點⑴提高了煙氣余熱回收換熱器的效率；在安裝空間不受限的情況下，上述煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，回收的煙氣余熱更多；⑵擴大了煙氣余熱回收換熱器的應用范圍；回收的余熱不僅可用于汽機回熱系統，還可以用于除鹽水系統、供熱系統和空氣預熱系統等；⑶提高了煙氣余熱回收換熱器的安全性和可靠性；整個系統中冷熱流體均在管外流動，且完全分開，單根熱管獨立工作，互不影響，易拆卸更換；即使單根熱管失效，不影響系統繼續工作，不發生冷熱流體的摻雜，不會危及鍋爐的運行安全；⑷可將煙氣降低到水露點以下，煙氣中的灰塵會粘附在搪瓷熱管表面，是本系統具有一定的除塵作用；( 可將煙氣溫度降低到50-60°C，滿足濕法脫硫工藝對煙氣溫度的要求，減少了為冷卻煙氣所需的水量，節約了大量的水資源。本實用新型各實施例的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，由于該系統包括依次通過管道配合連接的鍋爐、除塵器、引風機、增壓風機、耐腐熱管換熱器、脫硫塔與煙囪；該方法包括在煤電廠的煙道系統中，增設耐腐熱管換熱器，對煙道系統的熱量與水汽進行回收處理；并在煙道系統的引風機與增壓風機之間，引出旁路煙道，連接至煙道系統的脫硫塔與煙 之間；采用耐腐熱管換熱器，可以使整個煙道系統中冷熱流體均在熱管外流動，且完全分開，單根熱管獨立工作，互不影響，易拆卸更換；即使單根熱管失效，不影響煙道系統繼續工作，不發生冷熱流體的摻雜，不會危及鍋爐的運行安全；經過耐腐熱管換熱器后的煙氣再進行脫硫得到的凈煙氣濕度降低，有利于減輕除霧器的工作負荷和煙氣對煙囪的腐蝕，并減少對環境的污染；可以應用于汽機回熱系統、除鹽水系統、供熱系統、以及空氣預熱系統，在安裝空間不受限的情況下，回收的煙氣余熱量大；從而可以克服現有技術中節能性差、環保性差、成本高、可靠性差與占用空間大的缺陷，以實現節能性好、環保性好、成本低、可靠性好、占用空間小與應用范圍廣的優點。本實用新型的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。在附圖中圖1為基于低壓省煤器技術的火電廠燃煤鍋爐煙氣系統的工作原理示意圖；圖加和圖2b為熱管的結構示意圖；圖3為根據本實用新型煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統的工作原理示意圖；圖4為根據本實用新型煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統的局部結構示意圖；圖fe為根據本實用新型煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統中耐腐熱管換熱器的主視方向的剖視圖；圖恥為根據本實用新型煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統中耐腐熱管換熱器的側視圖；圖6為將本實用新型煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統應用于汽機回熱系統的工作原理示意圖；圖7為將本實用新型煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統應用于除鹽水系統的工作原理示意圖；圖8為將本實用新型煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統應用于供熱系統的工作原理示意圖；圖9為將本實用新型煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統應用于空氣預熱系統的工作原理示意圖。結合附圖，本實用新型實施例中附圖標記如下1-煙囪，2-FGD出門擋板，3-1號吸收塔，4_鍋爐，5_除塵器，6_引風機，7-FGD進門擋板，8-增壓風機，9-煙氣冷卻器，10-氧化風機，11-低壓缸，12-發電機，13-JD6，14-JD7，15-JD8，16-凝結水泵，17-凝汽器，18-管殼，19-吸液芯，20-蒸汽通道，21-擋板，22-空氣預熱器，23-旁路煙道，24-煙氣側，25-冷源工質側，26-脫硫塔，29-冷源工質側出口，31-隔板，32-耐腐熱管換熱器，33-冷源工質側入口，34-煙氣側入口，35-煙氣側出口，38-除霧器，39-除氧器，40-換熱站，41-汽輪機，42-送風機；A-蒸發段，B-絕熱段，C-冷凝段，D-吸液芯中液體回流方向。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。系統實施例根據本實用新型實施例，如圖圖恥所示，提供了一種煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統。如圖3所示，本實施例包括依次通過管道配合連接的鍋爐4、除塵器5、引風機6、增壓風機8、耐腐熱管換熱器32、脫硫塔沈與煙囪1。這里，在耐腐熱管換熱器32中，熱管是在封閉的管殼18中充以工作介質、并利用介質的相變吸熱和放熱進行熱交換的高效換熱元件，熱管的結構可參見圖加與圖2b。在圖加與圖2b中，熱管包括圓柱狀的管殼18，以及緊靠管殼18、且軸向設置在管殼18內壁的吸液芯19 ；吸液芯19的內部通道為蒸汽通道，吸液芯19中液體回流方向如圖加中的箭頭D所示。在軸向上，自左向右，可以將熱管均分為三段，即蒸發段A、絕熱段B與冷凝段C。熱管作為一個封閉的殼體，形狀各式各樣，其內表面鑲套著多孔的吸液芯19(如毛細吸液芯)，吸液芯19浸滿液相工質，其余空間則容納著氣相工質。外熱源在蒸發段A把熱量加進去，使蒸發段A的工質蒸發；由此造成的壓差把蒸汽從蒸發段A驅送到冷凝段C，在這里蒸汽進行凝結，并把汽化潛熱釋放出來；冷凝后的液相工質靠自身重力和毛細壓力又回到蒸發段A，重新進行蒸發。這樣，熱管連續不斷的把汽化潛熱從蒸發段傳送到冷凝段C，而不燒干吸液芯。只要工質流動通道不被阻塞，并保證液相工質能回到蒸發段，這個過程就將繼續進行下去。在上述實施里中，煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統還包括旁路煙道23、第一擋板21、第二擋板、第三擋板、第四擋板與空氣預熱器22 ；其中，旁路煙道23，自引風機6與增壓風機8之間引出，連接至脫硫塔沈與煙 1之間；第一擋板21連接在脫硫塔沈與煙囪1之間，第二擋板連接在除塵器5與風機6之間，第三擋板設置在旁路煙道23中，第四擋板設置在旁路煙道23與增壓風機8之間，空氣預熱器22配合設置在鍋爐4中、且靠近連接至除塵器5的管道。如圖4、圖fe-圖恥所示，上述耐腐熱管換熱器32包括搪瓷熱管換熱器或涂覆有防腐漆的熱管換熱器。在豎直方向上，該耐腐熱管換熱器包括上部和下部，上部為冷源工質側25，下部為煙氣側M，在煙氣側M與冷源工質側25之間設有隔板31。在煙氣側對，設有用于與增壓風機8連接的煙氣側入口 34、以及用于與脫硫塔沈連接的煙氣側出口 35。在冷源工質側25，設有用于輸入冷源工質的冷源工質側入口 33、以及用于輸出冷源工質的冷源工質側出口四。在上述實施例中，煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，主要利用搪瓷光管熱管技術，對煤粉爐排出的煙氣余熱及水分進行回收處理，此技術可將煙氣溫度降低到水露點之下，這樣可最大限度回收煙氣的顯熱并且可回收煙氣中部分水蒸氣的凝結熱。搪瓷用來防止換熱器酸露腐蝕，即在普通碳鋼管外涂一層耐酸搪瓷。由于搪瓷層很薄，一般厚度在0. 3mm,因此與碳鋼結合緊密，對傳熱效果影響很小。搪瓷管的傳熱系數大于等于48.3W/(m2· °C)，與碳鋼管相比，傳熱系數相對降低率小于7.14%。為防止積灰，在設計上保證煙氣流速在8-lOm/s，對換熱器具有一定的自清灰能力；但由于將煙氣溫度降低到水露點以下，部分水凝結在搪瓷表面后積灰會粘附在上面，根據搪瓷表面光滑的特點可采用噴水方式進行清灰。在上述實施例中，耐腐熱管換熱器32屬于間接式換熱器，一般加裝在燃煤電廠鍋爐煙氣系統增壓風機8與脫硫塔沈之間的煙道區域內，其煙氣側M與原系統煙道串聯，被加熱工質側(即冷源工質側25)與電廠內的任一熱力系統管道并聯。其中，被加熱工質可為電廠內任一需加熱的工作介質(如除鹽水、凝結水、供暖水、鍋爐送風等)。在鍋爐運行期間，從電廠內某熱力系統分流出來的全部或部分工質，經過耐腐蝕換熱器32吸收鍋爐排煙中的熱量，以此提高自身的溫度，升高溫度的工質再與原熱力系統管道內的工質匯合，將鍋爐排煙中的熱量傳送到熱力系統當中，從而代替了熱力系統中需蒸汽加熱提供的部分熱量，降低了電廠的自耗汽量。同時，在鍋爐4的煙氣側M，從鍋爐4尾部受熱面空氣預熱器22出來的熱煙氣，經除塵器5除塵、增壓風機8升壓后，進入到耐腐熱管換熱器32中，將其熱量釋放給被加熱工質，換熱后的煙氣溫度大幅度降低，滿足了脫硫反應需要的工藝溫度要求，會直接進入脫硫塔26內進行高效率脫硫，而脫硫后的低溫潔凈煙氣經煙囪1排入到大氣當中。例如，某300麗亞臨界機組鍋爐為1025t/h煤粉鍋爐，鍋爐效率為91. 27%，增壓風機8后排煙溫度為130°C，煙氣量為102. 98X 104Nm3/h。在增壓風機8和脫硫塔沈之間加裝燃煤電廠(煤粉爐)耐腐熱管換熱器32，將煙氣溫度降低到80°C，回收的煙氣余熱用來加熱回熱系統，可使393t/h凝結水從45°C，加熱到75°C，每小時回收49. 58GJ熱量，節約1. 844tce/h,降低發電標準煤耗2. 64gce/kwh,按年運行5000小時計算，年可節約標煤9220tce，減少CO2排放量24156t, S02排放量78t，NOx排放量68t。又如，某30(MW亞臨界機組鍋爐為1025t/h煤粉鍋爐，鍋爐效率為91. 27%，增壓風機后排煙溫度為130°C，煙氣量為102. 98X 104Nm3/h。經計算酸露點為81. 21°C，水露點為42°C。在增壓風機8和脫硫塔沈之間加裝燃煤電廠(煤粉爐)耐腐熱管換熱器32，將煙氣溫度降低到42 °C，可使695t/h凝結水從45 °C加熱到95 °C，每小時回收146GJ熱量，節約5. 43tce/h,降低發電標準煤耗18. llgce/kffh,按年運行5000小時計算，年可節約標煤27167tce，減少 CO2 排放量 71178t，SO2 排放量 231t，NOx 排放量 201t。上述實施例的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，具有以下特點⑴在脫硫塔沈前，應用耐腐熱管換熱器32，利用熱管技術回收煙氣中部分水蒸氣的凝結熱；⑵加熱工質多元化，回收余熱可加熱除鹽水系統、汽機回熱系統、供熱系統和空氣預熱系統；⑶采用搪瓷防腐技術(即搪瓷熱管換熱器)，回收煙氣余熱；⑷整個煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統中，冷熱流體均在管外流動，且完全分開，單根熱管獨立工作，互不影響，易拆卸更換；即使單根熱管失效，不影響系統繼續工作，不發生冷熱流體的摻雜，不會危及發電系統的運行安全；( 煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，可將煙氣降低到水露點以下，回收煙氣中部分水蒸氣凝結釋放的凝結熱；(6)可將煙氣降低到水露點以下，煙氣中的灰塵會粘附在搪瓷熱管表面，是該煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統具有一定的除塵作用；(7)可將煙氣溫度降低到50-60°C，滿足濕法脫硫工藝對煙氣溫度的要求，減少了為冷卻煙氣所需的水量，節約了大量的水資源；⑶經過上述煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統后的煙氣，再進行脫硫得到的凈煙氣濕度降低，這樣就減輕了除霧器的工作負荷和煙氣對煙囪的腐蝕，也減少了對環境的污染。方法實施例根據本實用新型實施例，提供了一種與上述煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統相配套的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收方法，包括在煤電廠的煙道系統中，增設耐腐熱管換熱器32，對煙道系統的熱量與水汽進行回收處理；在煙道系統的引風機6與增壓風機8之間，引出旁路煙道23，連接至煙道系統的脫硫塔26與煙囪1之間。其中，上述耐腐熱管換熱器32，配合設置在煙道系統的增壓風機8與脫硫塔沈之間，對增壓風機8與脫硫塔沈之間的煙氣中的熱量與水汽進行回收處理。這里，耐腐熱管換熱器32的結構及性能，可參見系統實施例中對耐腐熱管換熱器32的相關說明，在此不再贅述。上述實施例的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收方法、以及與該煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收方法相配套的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統(可參見圖2a_圖恥所示的系統實施例及其相關說明)，能夠應用于汽機回熱系統、除鹽水系統、供熱系統、以及空氣預熱系統。下面結合圖6-圖9，對上述煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統、以及與上述煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統相配套的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收方法的具體應用，進行舉例說明。圖6為將上述實施例的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統應用于汽機回熱系統的工作原理示意圖。在圖6中，省去鍋爐4至增壓風機8之前的設備，該汽機回熱系統包括增壓風機8、耐腐熱管換熱器32、除霧器38、脫硫塔沈、煙 1、多級低加設備、低壓缸11與發電機12 ；增壓風機8、耐腐熱管換熱器32的煙氣側對與脫硫塔沈，依次經管道連接；除霧器38配合安裝在脫硫塔沈的上方后，經管道連接至煙@ 1 ；發電機12與低壓缸11連接，低壓缸11與多級低加設備連接；在多級低加設備中，從某級低加出口與下一級低加入口之間，引出管道連接至耐腐熱管換熱器32的冷源工質側入口 33 ；從耐腐熱管換熱器32的冷源工質側出口 29，引出的管道，從下一級低加出口和再下一級低加入口之間引入。在圖6中，將包含耐腐熱管換熱器32的煙氣余熱回收系統，運用于汽機回熱系統，可以回收煙氣余熱，并用回收所得煙氣余熱加熱凝結水。圖7為將上述實施例的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統應用于除鹽水系統的工作原理示意圖。在圖7中，省去鍋爐4至增壓風機8之前的設備，該除鹽水系統包括增壓風機8、耐腐熱管換熱器32、脫硫塔沈、除霧器38、煙 1、除氧器39、第一閥門、第二閥門與第三閥門；增壓風機8、耐腐熱管換熱器32的煙氣側對與脫硫塔沈，依次經管道連接；除霧器38配合安裝在脫硫塔沈的上方后，經管道連接至煙@ 1 ；除鹽水經裝有第二閥門的管道連接至除氧器39，自第二閥門遠離除氧器39的管道，引出裝有第一閥門的管道至耐腐熱管換熱器32的冷源工質側入口 33 ；耐腐熱管換熱器32的冷源工質側出口 29，經裝有第三閥門的管道，連接至第二閥門與除氧器39之間。在圖7中，將包含耐腐熱管換熱器32的煙氣余熱回收系統，運用于除鹽水系統，以除鹽水作為冷源工質，可以回收煙氣余熱，并用回收所得煙氣余熱加熱除鹽水。圖8為將上述實施例的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統應用于供熱系統的工作原理示意圖。在圖8中，省去鍋爐4至增壓風機8之前的設備，該供熱系統包括增壓風機8、耐腐熱管換熱器32、脫硫塔沈、除霧器38、煙 1、換熱站40、第一閥門、第二閥門、第三閥門、汽輪機41與發電機12 ；增壓風機8、耐腐熱管換熱器32的煙氣側M與脫硫塔26，依次經管道連接；除霧器38配合安裝在脫硫塔沈的上方后，經管道連接至煙@ 1 ；發電機12、汽輪機41與換熱站40，依次配合連接；供暖回水經裝有第一閥門的管道連接至耐腐熱管換熱器32的冷源工質側入口 33，并經裝有第二閥門的管道連接至換熱站40 ；耐腐熱管換熱器32的冷源工質側出口 29，經裝有第三閥門的管道，連接至換熱站40的供暖水輸出端。在圖8中，將包含耐腐熱管換熱器32的煙氣余熱回收系統，運用于供熱系統，以供暖回水作為冷源工質，可以回收煙氣余熱，并用回收所得煙氣余熱加熱供暖回水，作為供暖水使用。圖9為將上述實施例的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統應用于空氣預熱系統的工作原理示意圖。在圖9中，省去鍋爐4至增壓風機8之前的設備，該空氣預熱系統包括增壓風機8、耐腐熱管換熱器32、脫硫塔26、除霧器38、煙 1、送風機42、第一閥門與第二閥門；增壓風機8、耐腐熱管換熱器32的煙氣側對與脫硫塔沈，依次經管道連接；除霧器38配合安裝在脫硫塔沈的上方后，經管道連接至煙 1 ；空氣經裝有第一閥門的管道，連接至耐腐熱管換熱器32的冷源工質側入口 33 ；耐腐熱管換熱器32的冷源工質側出口 29，輸出助燃空氣，經裝有第二閥門的管道，連接至送風機42。在圖9中，將包含耐腐熱管換熱器32的煙氣余熱回收系統，運用于空氣預熱系統，以空氣作為冷源工質，可以回收煙氣余熱，并用回收所得煙氣余熱加熱空氣，得到助燃空氣，供送風機使用。上述實施例的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，具有以下有益效果⑴節能性好通過耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，回收煙氣余熱中部分顯熱及部分水蒸氣凝結釋放的凝結熱，最大限度的回收煙氣余熱，將煙氣溫度降低到50-60°C，滿足濕法脫硫工藝要求的煙氣溫度，大大減少脫硫為降低煙氣溫度而消耗的水量，節約了大量的水資源；回收煙氣余熱可提高機組效率，降低發電煤耗，節約燃料，節省水資源，起到良好的節能減排效果；⑵環保性好在上述煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統中，部分水蒸氣會凝結在搪瓷熱管表面，灰塵會粘附在上面，起到一定的除塵作用，同時進入脫硫塔的煙氣溫度滿足濕法脫硫的工藝要求，不用再進行噴水降溫。因此，降低了凈煙氣中的含塵量和含水量，減輕了對環境的污染。另外，整個煙氣回收系統可以減少能源的消耗，也就減少了 co2、so2、NOx的排放，產生巨大的環保效益；⑶安全性和可靠性提高在上述實施例的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統中，首先考慮了設備的安全性，由于工作在酸露點之下甚至在水露點之下，采取鍍搪瓷的措施防止設備的酸露腐蝕，根據搪瓷的特點采取噴水清灰的辦法保證設備的換熱效率；此外，在整個煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統中，冷熱流體均在管外流動、且完全分開，單根熱管獨立工作，互不影響，易拆卸更換；即使單根熱管失效，不會影響整個換熱器繼續工作，也不會發生冷熱流體的摻雜，不會危及鍋爐的運行安全，所以大大增強了設備運行的可靠性；⑷減輕除霧器負擔由于在脫硫塔內不再對煙氣進行淋水降溫，凈煙氣中的含濕量降低，改變了了脫硫過程中除霧器的工況條件，保證除霧效果，避免煙 雨的發生確保凈化后的煙氣不會污染周邊環境；ω減輕煙氣對煙囪的腐蝕低溫高濕的煙氣對煙囪的腐蝕最嚴重，少噴水或不噴水會大大降低煙氣的濕度，所以也降低了對煙囪的腐蝕確保系統正常運行。最后應說明的是以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，其特征在于，包括依次通過管道配合連接的鍋爐、除塵器、引風機、增壓風機、耐腐熱管換熱器、脫硫塔與煙囪。
2.根據權利要求1所述的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，其特征在于，所述耐腐熱管換熱器包括搪瓷熱管換熱器或涂覆有防腐漆的熱管換熱器。
3.根據權利要求1所述的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，其特征在于，在豎直方向上，所述耐腐熱管換熱器包括上部和下部，上部為冷源工質側，下部為煙氣側，在煙氣側與冷源工質側之間設有隔板。
4.根據權利要求3所述的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，其特征在于，在所述煙氣側，設有用于與增壓風機連接的煙氣側入口、以及用于與脫硫塔連接的煙氣側出口。
5.根據權利要求3或4所述的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，其特征在于，在所述冷源工質側，設有用于輸入冷源工質的冷源工質側入口、以及用于輸出冷源工質的冷源工質側出口。
6.根據權利要求1所述的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，其特征在于，該系統還包括旁路煙道；所述旁路煙道，自引風機與增壓風機之間引出，連接至脫硫塔與煙囪之間。
7.根據權利要求1所述的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，其特征在于，該系統還包括第一至四擋板，所述第一擋板連接在脫硫塔與煙 之間，第二擋板連接在除塵器與風機之間，第三擋板設置在旁路煙道中，第四擋板設置在旁路煙道與增壓風機之間。
8.根據權利要求1所述的煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，其特征在于，在所述鍋爐中，靠近連接至除塵器的管道，配合設有空氣預熱器。
專利摘要本實用新型公開了一種煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，該系統包括依次通過管道配合連接的鍋爐、除塵器、引風機、增壓風機、耐腐熱管換熱器、脫硫塔與煙囪。本實用新型所述煤電廠耐腐蝕熱管煙氣余熱回收系統，可以克服現有技術中節能性差、環保性差、成本高、可靠性差與占用空間大等缺陷，以實現節能性好、環保性好、成本低、可靠性好、占用空間小與應用范圍廣的優點。
文檔編號F23J15/00GK202338915SQ201120490399
公開日2012年7月18日 申請日期2011年11月30日 優先權日2011年11月30日
發明者安雷, 王昌鑫, 范琳琳, 郭立勇, 陳建勤 申請人:遼寧賽沃斯節能技術有限公司