本實用新型涉及一種火電廠超低排放MGGH(中間熱媒體煙氣換熱器:Media Gas-GasHeater)節能環保設備及方法,屬于火電廠超低排放MGGH技術領域。
背景技術:
燃煤電廠鍋爐排煙的超低排放問題目前已經得到國家重視,在經濟發達地區例如長三角、珠江三角等地方對煙囪冒白煙已經相當重視。由于以前采用的GGH系統的泄露導致無法達到超低排放,所以MGGH的應用越來越普遍。
煙氣脫硫(Fluegasdesulfurization,簡稱FGD)。燃煤煙氣的石灰-石膏石濕法煙氣脫硫技術是當前應用最廣、效率最高的脫硫技術。對燃煤電廠而言,在今后一個相當長的時期內,FGD將是控制SO2排放的主要方法。煙氣脫硫主要有干式煙氣脫硫和濕法煙氣脫硫兩種。其中濕法煙氣脫硫工藝流程、形式和機理大同小異,主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸鈉(Na2CO3)等漿液作洗滌劑,在反應塔中對煙氣進行洗滌,從而除去煙氣中的SO2。這種工藝已有50年的歷史,經過不斷地改進和完善后,技術比較成熟,而且具有脫硫效率高(90%~98%),機組容量大,煤種適應性強,運行費用較低和副產品易回收等優點。也正是濕法脫硫工藝,使得脫硫后煙氣含濕量大增,這些以飽和濕煙氣狀態從脫硫塔排出進入煙囪排向大氣的煙氣,造成了壯觀的煙囪冒白煙現象。
既然飽和濕煙氣狀態從煙囪排出會冒白煙,那么加熱凈煙氣使其脫離飽和狀態再排放就能減輕冒白煙現象,由此利用脫硫塔前的煙氣熱量加熱脫硫塔后的凈煙氣,MGGH技術的廣泛應用應運而生。解決了煙氣低溫腐蝕的關鍵技術問題后,MGGH系統的經濟性顯得比較重要,如何在達到凈煙氣排放要求的前提下,盡可能提高節煤效益便成為廣大電力技術工作者追求的目標
現有MGGH(管式煙氣換熱器,水媒式煙氣換熱器,管式GGH)系統,采用冬季輔助蒸汽加熱的方式調節煙氣溫度,整套系統在夏季工況運行時,大量的排煙余熱隨熱媒水進入脫硫排煙,總成無謂的浪費。同時,夏季缺乏調節除塵器前煙氣冷卻器出口煙溫的手段,按照現有設計以夏季工況煙氣冷卻器需設計偏大的換熱面積,造成金屬材料的浪費,在冬季工況下并不適應。同時,需要控制好除塵器的入口煙溫,對于電除塵裝置,降低煙氣溫度,減少了煙氣體積流量,降低了粉塵的比電阻,提高了除塵效率,降低了除塵功耗。對于布袋除塵裝置,控制了煙氣溫度,防止超溫煙氣進入,保證了裝置的安全性和降低了除塵功耗。目前的MGGH系統適應季節變化工作能力較差。
技術實現要素:
本實用新型的目的是為了解決現有MGGH適應季節變化能力差的問題。本實用新型采用凝結水實現冬季加熱,夏季吸熱的方式,與煙氣冷卻器、煙氣加熱器一起,解決現有電廠脫硫排煙溫度低的問題。
為了解決上述技術問題,本實用新型的技術方案是提供了一種采用凝結水換熱的煙氣MGGH系統,在鍋爐空預器與除塵器之間的連接煙道上設置煙氣冷卻器,在脫硫裝置與煙囪之間的連接煙道上設置煙氣再熱器,在煙氣冷卻器與煙氣再熱器之間設置除塵器、引風機和脫硫裝置,其特征在于,在煙氣冷卻器與煙氣再熱器之間的循環水管道上設置凝結水輔助換熱器;在煙氣冷卻器、煙氣再熱器、凝結水輔助換熱器間設置連接的循環水管道和進出口閥門調節系統,在凝結水輔助換熱器上連接設置有凝結水管道和控制凝結水流向的閥門調節系統。
進一步地,煙氣冷卻器與煙氣再熱器之間的循環水管道上還設置與凝結水輔助換熱器并聯的旁路管道,利用調節閥門來切換凝結水輔助換熱器的投用或旁路。
進一步地,在煙氣冷卻器與煙氣再熱器之間的冷段循環水管道上設置循環水泵;采用變頻水泵。
進一步地,在一級低壓加熱器的進口端引出管道,分別連接到輔助換熱器的凝結進口管道和凝結出口管道;在一級低壓加熱器的出口端引出管道,同樣的分別連接到輔助換熱器的凝結進口管道和凝結出口管道。
進一步地,利用調節閥門來控制來自低壓加熱器的凝結水流向切換,實現低溫凝結水流入在吸熱后高溫凝結水流出,或者高溫凝結水流入在放熱后低溫凝結水流出。
本實用新型對比現有技術有如下的有益效果:本實用新型提供了一種采用凝結水換熱的煙氣MGGH系統,實現凝結水流向改變來實現放熱或吸熱切換工作,確保在各種工況都能抵消環境溫度變化和機組負荷變化對鍋爐排煙溫度的影響,不論環境溫度如何變化,不論機組負荷如何變化,實現了各種工況下都能自動控制電除塵煙氣進口溫度,自動控制煙囪排放溫度,在實現煙氣排放環保要求的同時具有節煤、節水、減少煙氣排放量的技術效果。
附圖說明
圖1為系統的結構示意圖
其中:除塵器2、引風機3、脫硫裝置4、煙囪9、煙氣冷卻器1、煙氣再熱器5,循環水泵6、輔助換熱器7、低壓加熱器8
具體實施方式
為使本實用新型更明顯易懂,茲以優選實施例,并配合附圖作詳細說明如下。
根據附圖1所示,本實施例提供一種煙氣MGGH系統,在鍋爐空預器與除塵器之間的連接煙道上設置煙氣冷卻器1,在脫硫裝置4與煙囪之間的連接煙道上設置煙氣再熱器5,在煙氣冷卻器1與煙氣再熱器5之間的熱段循環水管道上設置輔助換熱器7,在煙氣冷卻器1與煙氣再熱器5之間設置除塵器2、引風機3和脫硫裝置4,在煙氣冷卻器1與煙氣再熱器5之間的冷段循環水管道上設置變頻循環水泵6,按圖示意的在煙氣冷卻器1、煙氣再熱器5、輔助換熱器7間設置連接的循環水管道和進出口閥門調節系統,在輔助換熱器7上連接設置有凝結水管道和閥門調節系統。
煙氣冷卻器1與煙氣再熱器5之間的熱段循環水管道上還設置與輔助換熱器并聯的旁路管道,利用調節閥門來切換輔助換熱器的投用或旁路。
在一級低壓加熱器8的進口端引出管道,分別連接到輔助換熱器的凝結進口管道和凝結出口管道;在一級低壓加熱器的出口端引出管道,同樣的分別連接到輔助換熱器的凝結進口管道和凝結出口管道。利用調節閥門來控制來自低壓加熱器的凝結水流向切換,實現低溫凝結水流入在吸熱后高溫凝結水流出,或者高溫凝結水流入在放熱后低溫凝結水流出。
通過在現有煙氣冷卻器、煙氣加熱器系統中增加輔助換熱器接入來自低壓加熱器的凝結水管路,可將輔助換熱器在冬季利用高溫凝結水加熱煙氣冷卻器、煙氣加熱器中的熱媒循環水,夏季利用低溫凝結水吸熱煙氣冷卻器、煙氣加熱器中的熱媒循環水,形成季節適應性換熱器。
一種煙氣MGGH運行方法,包括如下步驟:
將除塵器2進口煙溫設定為90℃(或者85℃-95℃之間的某一要求數據),實現低溫電除塵;
將煙囪排煙溫度設定為80℃(或某一要求值),消除冒白煙現象;
冬季運行時,利用調節閥門來控制來自低壓加熱器的凝結水流向切換,實現高溫凝結水流入在放熱后低溫凝結水流出的輔助換熱器;根據煙氣冷卻器出口煙氣溫度(電除塵入口煙溫)調節熱媒水系統循環水量,循環水量可通過變頻循環水泵6進行調節,根據煙氣再熱器入口水溫(煙氣再熱器進出口煙溫作為前饋)調節來自低壓加熱器的凝結水流量,低壓加熱器支路凝結水采用變頻水泵和調節閥方式進行調節
夏季運行時,利用調節閥門來控制來自低壓加熱器的凝結水流向切換,實現低溫凝結水流入在吸熱后高溫凝結水流出的輔助換熱器;根據煙氣再熱器出口煙氣溫度(煙囪入口煙溫)調節熱媒水系統循環水量,循環水量可通過變頻循環水泵6進行調節,根據煙氣冷卻器入口水溫(煙氣冷卻器出口煙溫作為前饋)調節來自低壓加熱器的凝結水流量,低壓加熱器支路凝結水采用變頻水泵和調節閥方式進行調節。
在春秋季或不需投用季節適應換熱器時,打開輔助換熱器的并聯旁路閥,不投用該蒸汽輔助換熱器。
具體實施時,通過檢測煙氣冷卻器1、煙氣再熱器5的煙氣進出口溫度、熱媒水、凝結水進出口溫度等參數,并將煙氣溫度流量、熱媒水流量溫度、凝結水流量溫度等信號輸入到控制系統中,控制系統控制整個系統的運轉。
根據煙氣冷卻器和煙氣再熱器的煙氣進出口流量、溫度和熱媒水進出口流量、溫度、凝結水流量溫度,自動調節接入的補熱蒸汽流量或來自低壓加熱器的凝結水流量,以使與煙氣再熱器所需的熱量相適應,同時控制煙氣再熱器5的熱媒水入口溫度在95℃左右,確保進入煙囪10的煙氣溫度在80℃左右。
來自低壓加熱器的凝結水流量通過進水管水泵和閥門調節。
當發生故障工作或不需投用輔助換熱器時,可通過管路閥門打開關聯旁路,利用并聯旁路維持系統正常運行。
本實用新型雖然以較佳實施例公開如上,但其并不是用來限定本實用新型,任何本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內,都可以做出可能的變動和修改,因此本實用新型的保護范圍應當以本實用新型權利要求所界定的范圍為準。