利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供的利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統，包括：換熱器，具有與所述電站空冷機組的空冷裝置排氣管道相連通的蒸汽接入管和與所述空冷機組的凝結水管道相連通的疏水輸出管，且兩者均與所述換熱器的殼程相連通；熱媒輸入管道，與所述換熱器的熱媒管道的入口相連通；熱媒輸出管道，與所述換熱器的熱媒管道的出口相連通；一次風加熱器和二次風加熱器，分別設置在燃煤鍋爐的一次風機入口和二次風機入口，且兩者連通所述熱媒輸入管道和熱媒輸出管道，以形成熱媒循環管路，所述熱媒循環管路上設置有驅動熱媒流動的動力裝置。上述系統能夠提高冷源損失的余熱回收效率，進而提高節能效果。
【專利說明】利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及節能【技術領域】，尤其涉及一種利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統。
【背景技術】
[0002]現在的熱力發電廠在發電的過程中會產生大量的余熱。其中，這些大量的余熱主要有兩類，一類是鍋爐的燃煤燃燒后排放的煙氣中存在的熱量；另一類是冷源損失中的熱量。其中:對存在于燃煤燃燒后排放的煙氣中的熱量一般都在100°c以上，這部分煙氣由于溫度較高，所以余熱回收價值較高，也較容易進行余熱回收。對于冷源損失中的熱量，其占到新蒸汽吸收熱量中的60?70%，屬于低溫余熱，品質很低，余熱回收的難度也很大。
[0003]對于冷源損失中的熱量，目前較為成熟的技術主要是熱泵技術，用這些低品質冷源損失散出的熱量加熱生成60?90°C的熱水用于供暖。但是熱泵技術投資較大，投資回收期很長，且要求電廠附近有供熱需求，受限制較多。而且為了響應國家的節水要求，近年來的熱力發電廠越來越多地使用空冷機組。而空冷機組與濕冷機組有所不同，由于其散熱能力較弱(特別是夏季)，排氣裝置的背壓較高，具體的冬季時背壓一般在SKPa以上(對應的飽和溫度在40°C左右)，夏季甚至高于30KPa(對應的飽和溫度超過70°C )，背壓的壓力遠遠高于濕冷機組。因此，上述對冷源損失的余熱回收效率很低，節能效果不明顯。
實用新型內容
[0004]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統，以提高對冷源損失的余熱回收效率，進而提高節能效果。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0006]利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統，包括:
[0007]換熱器，具有與所述電站空冷機組的空冷裝置排氣管道相連通的蒸汽接入管和與所述電站空冷機組的凝結水管道相連通的疏水輸出管，且兩者均與所述換熱器的殼程相連通；
[0008]熱媒輸入管道，與所述換熱器的熱媒管道的入口相連通；
[0009]熱媒輸出管道，與所述換熱器的熱媒管道的出口相連通；
[0010]一次風加熱器和二次風加熱器，分別設置在燃煤鍋爐的一次風機入口和二次風機入口，且兩者連通所述熱媒輸入管道和熱媒輸出管道，以形成熱媒循環管路，所述熱媒循環管路上設置有驅動熱媒流動的動力裝置。
[0011]優選的，上述利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統中，所述動力裝置為變頻泵或變頻馬達。
[0012]優選的，上述利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統中，還包括檢測一次風機的軸承和二次風機的軸承溫度的溫度計，以及與所述溫度計相連，當溫度大于設定值時，控制所述動力裝置降低轉速的第一控制器。[0013]優選的，上述利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統中，還包括設置在所述熱媒循環管路上的流量計。
[0014]優選的，上述利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統中，還包括并聯在所述動力裝置的兩端的旁通管道，其上設置有備用動力裝置。
[0015]優選的，上述利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統中，所述一次風加熱器和二次風加熱器并聯設置在所述熱媒輸入管道和熱媒輸出管道之間。
[0016]優選的，上述利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統中，所述一次風加熱器和二次風加熱器的數量均為多個，且均勻分布。
[0017]優選的，上述利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統中，所述蒸汽接入管和疏水輸出管上均設置有電動開關閥，所述利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統還包括設置在所述熱媒循環管路上的高位水箱和檢測所述高位水箱內水位的水位計，以及與所述水位計相連在所述水位計低于預設值時控制所述電動開關閥關閉的第二控制器。
[0018]優選的，上述利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統中，所述換熱器為列管式換熱器。
[0019]本實用新型提供的利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統中，電站空冷機組的空冷裝置排氣管道中的蒸汽通過換熱器的蒸汽接入管進入到換熱器中與換熱器的熱媒管道中的熱媒進行換熱(加熱熱媒)，冷卻產生的疏水通過疏水輸出管排放到空冷機組的凝結水管道中，而被加熱的熱媒通過熱媒輸出管道進入到一次風加熱器和二次風加熱器中分別對一次風機入口和二次風機入口的空氣進行加熱，動力裝置驅動熱媒換熱后進入熱媒輸入管道并再次進入到換熱器中進行換熱，上述熱媒在熱媒循環管路上的流動實現換熱最終達到余熱的回收利用。
[0020]本實用新型專利申請的優點主要體現在以下兩方面:
[0021]一方面，對一次風機入口的一次風和二次風機入口的二次風進行加熱，一般情況下，可將一次風和二次風的風溫提高20°C。我國北方大部分發電機組都安裝有暖風器，在一次風，二次風的風溫提高20°C的情況下，暖風器可以不開或者少開，這樣可以節省大量的暖風器抽汽。夏季時，雖然加熱一次風和二次風后排煙溫度會有上升，但排煙溫度上升帶走的熱量小于一次風和二次風被預熱所需的熱量，因此鍋爐的熱效率依然有所上升。另外，本實用新型提供的余熱回收系統對于安裝了低壓省煤器的鍋爐而言，還會進一步提升節能量。
[0022]另一方面，換熱器與空冷機組的空冷裝置排氣管道相連，相當于是一個凝汽器，能夠增大冷端的換熱面積，能夠降低排氣裝置的背壓，而背壓的降低能夠降低能耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本實用新型實施例，下面對實施例或現有技術描述中使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的實施例圖示。
[0024]圖1是本實用新型實施例提供的利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統的一種結構示意圖；
[0025]圖2是本實用新型實施例提供的利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統的另一種結構不意圖；
[0026]圖3是本實用新型實施例提供的利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統的再一種結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0028]請參考附圖1，本實用新型實施例提供了一種利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統，包括換熱器3、熱媒輸入管道4、熱媒輸出管道5、一次風加熱器10、二次風加熱器11和動力裝置，其中:
[0029]換熱器3具有與電站空冷機組的空冷裝置排氣管道I相連通的蒸汽接入管32和與所述電站空冷機組的凝結水管道2相連通的疏水輸出管33，蒸汽接入管32與疏水輸出管33均與換熱器3的殼程31 (相當于換熱器3的換熱腔)相連通；在工作的過程中，電站空冷機組的空冷裝置排氣管道中的蒸汽通過換熱器3的蒸汽接入管32進入到換熱器3的殼程31中，與換熱器3的換熱管中的熱媒進行換熱，換熱后的蒸汽以及冷凝后形成的水通過疏水輸出管33流入凝結水管道2中被排出。
[0030]本實用新型實施例中的換熱器3可以為列管式換熱器，也可以為板式換熱器等，具體種類不限。
[0031]考慮到換熱器3的換熱效率，具體的換熱器3中的熱媒管道可以為折型管道，可以為盤式管道，也可以為具有散熱翅片、散熱針的換熱管道。
[0032]當然，上述蒸汽接入管32和疏水輸出管33均與換熱器3的殼程31連通，具體的連接方式也會影響換熱效率，優選的方案中，蒸汽接入管32和疏水輸出管33分別設置在殼程31的兩端，該種方式能夠延長蒸汽流程，提高換熱效率。
[0033]熱媒輸入管道4與換熱器3的熱媒管道的入口相連通，熱媒輸出管道5與換熱器3的熱媒管道的出口相連通，為了減少散熱，上述熱媒輸入管道4和熱媒輸出管道5上均設置有保溫層。一次風加熱器10和二次風加熱器11分別設置在燃煤鍋爐的一次風機入口和二次風機入口，且一次風加熱器10和二次風加熱器11連通熱媒輸入通道4和熱媒輸出通道5，以形成熱媒循環管路，被加熱的熱媒進入到一次風加熱器10和二次風加熱器11中，通過一次風加熱器10和二次風加熱器11進行換熱，進而實現對一次風和二次風的加熱。
[0034]動力裝置7設置在熱媒循環管路上，用于驅動熱媒循環管路內熱媒的流動。動力裝置7是整個系統的動力源。具體的，可以為泵或者馬達。優選的，采用上述泵為變頻泵，上述馬達為變頻馬達，通過調節頻率可以實現變頻泵或變頻馬達的輸液能力。
[0035]在實際的工作過程中，一次風和二次風被加熱后，會導致一次風機和二次風機所處環境的溫度，這可能導致一次風機和二次風機的軸承超溫，最終會影響一次風機和二次風機的正常工作，為了解決此問題，本實用新型實施例提供的利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統還包括檢測一次風機的軸承和二次風機軸承溫度的溫度計，以及與溫度計相連，根據溫度計檢測的數據，在溫度值大于設定值時，控制動力裝置降低轉速的第一控制器。此處的設定值指的是保證一次風機和二次風機的軸承正常工作所能容忍的最高溫度值。特別是在夏季時，當一次風機和二次風機的軸承溫度過高則降低動力裝置7的頻率，進而降低熱媒流速，最終通過減少換熱來實現環境溫度不高于設定值，該種方式能夠保證一次風機和二次風機的軸承正常工作。
[0036]當然，上述對動力裝置7進行降速調整的過程中，直接影響熱媒循環管路中熱媒的流量，為了實現對熱媒循環管路熱媒流量的監控，上述利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統還包括設置在所述熱媒循環管路上的流量計6 (如圖2所示)。
[0037]本實用新型實施例提供的利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統在工作一段時間后需要對動力裝置7進行維修或者當動力裝置7發生故障時，為了不影響整個系統的正常工作，上述系統還包括并聯在所述動力裝置7的兩端的旁通管道8，其上設置有備用動力裝置9 (如圖3所示)，當然，備用動力裝置9可以為泵或者馬達。優選的，采用上述泵為變頻泵，上述馬達為變頻馬達，也能夠實現變頻調節。
[0038]具體的，一次風加熱器10和二次風加熱器11可以并聯設置在熱媒輸入管道4和熱媒輸出管道5之間，當然也可以以串聯的方式進行。為了提高加熱效率，優選采用并聯方式連接，當然一次風加熱器10和二次風加熱器11也是換熱器，對于提高換熱率方面的結構改進同樣適用于一次風加熱器10和二次風加熱器11。為了提高換熱效率，上述一次風加熱器10和二次風加熱器11的數量均為多個，且均勻分布，實現了對一次風和二次風全方位地加熱。
[0039]換熱器3長時間的工作，很可能會導致換熱器3的熱媒管道泄漏，為了解決此問題，本實用新型實施例提供的利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統中，所述蒸汽接入管32和疏水輸出管33上均設置有電動開關閥(電動開關閥321和電動開關閥331),所述利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統還包括設置在所述熱媒循環管路上的高位水箱和檢測所述高位水箱內水位的水位計，以及與所述水位計相連在所述水位計低于預設值時控制所述電動開關閥關閉的第二控制器。
[0040]為了使本實用新型的目的和優點更加清楚，下面以某30萬kw循環流化床電站空冷機組為例，對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0041]根據鍋爐的熱力計算說明書，與設計相關的參數如下(BECR指的是鍋爐燃燒工
況):
[0042]
【權利要求】
1.利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統，其特征在于，包括: 換熱器，具有與所述電站空冷機組的空冷裝置排氣管道相連通的蒸汽接入管和與所述電站空冷機組的凝結水管道相連通的疏水輸出管，且兩者均與所述換熱器的殼程相連通； 熱媒輸入管道，與所述換熱器的熱媒管道的入口相連通； 熱媒輸出管道，與所述換熱器的熱媒管道的出口相連通； 一次風加熱器和二次風加熱器，分別設置在燃煤鍋爐的一次風機入口和二次風機入口，且兩者連通所述熱媒輸入管道和熱媒輸出管道，以形成熱媒循環管路，所述熱媒循環管路上設置有驅動熱媒流動的動力裝置。
2.根據權利要求1所述的利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統，其特征在于，所述動力裝置為變頻泵或變頻馬達。
3.根據權利要求2所述的利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統，其特征在于，還包括檢測一次風機的軸承和二次風機的軸承溫度的溫度計，以及與所述溫度計相連，當溫度大于設定值時，控制所述動力裝置降低轉速的第一控制器。
4.根據權利要求3所述的利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統，其特征在于，還包括設置在所述熱媒循環管路上的流量計。
5.根據權利要求1-4中任意一項所述的利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統，其特征在于，還包括并聯在所述動力裝置的兩端的旁通管道，其上設置有備用動力裝置。
6.根據權利要求1所述的利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統，其特征在于，所述一次風加熱器和二次風加熱器并聯設置在所述熱媒輸入管道和熱媒輸出管道之間。
7.根據權利要求6所述的利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統，其特征在于，所述一次風加熱器和二次風加熱器的數量均為多個，且均勻分布。
8.根據權利要求1所述的利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統，其特征在于，所述蒸汽接入管和疏水輸出管上均設置有電動開關閥，所述利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統還包括設置在所述熱媒循環管路上的高位水箱和檢測所述高位水箱內水位的水位計，以及與所述水位計相連在所述水位計低于預設值時控制所述電動開關閥關閉的第二控制器。
9.根據權利要求1、2、3、4、6、7或8所述的利用冷源損失的電站空冷機組的余熱利用系統，其特征在于，所述換熱器為列管式換熱器。
【文檔編號】F23J15/06GK203549983SQ201320333194
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年6月9日 優先權日:2013年6月9日
【發明者】彭科 申請人:彭科