本實(shí)用新型涉及鍋爐尾部排煙系統(tǒng)，特別涉及一種熱量可調(diào)的煙氣余熱分級(jí)回收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對(duì)于燃煤火電機(jī)組，在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中，燃煤發(fā)熱量很大一部分通過(guò)排煙散失到周?chē)h(huán)境中，排煙損失是鍋爐熱損失中最大一項(xiàng)，約占60％‐70％。排煙溫度是影響這部分損失的主要因素，排煙溫度每提高10℃，排煙損失增加約0.6％‐1％。目前火電機(jī)組鍋爐排煙溫度普遍比較高，一般在120℃‐140℃，回收利用這部分煙氣余熱，減少排煙損失，對(duì)于提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能減排有重要意義。
常規(guī)的煙氣余熱回收系統(tǒng)是在鍋爐尾部煙道布置低溫省煤器，利用煙氣余熱加熱汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)的凝結(jié)水，減少回?zé)嵯到y(tǒng)的抽汽量，節(jié)省的抽汽返回汽輪機(jī)繼續(xù)做功，增加出力，提高機(jī)組效率。
在傳統(tǒng)的煙氣余熱回收系統(tǒng)框架中，低溫省煤器布置在空氣預(yù)熱器后，煙氣溫度受空氣預(yù)熱器出口限制，一般不超過(guò)140℃，再考慮換熱節(jié)點(diǎn)端差，回收的煙氣余熱只能用于回?zé)嵯到y(tǒng)六號(hào)低壓加熱器以下，節(jié)能效果有限。同時(shí)，鍋爐排煙全部通過(guò)低溫省煤器煙水換熱器，用以加熱凝結(jié)水的煙氣余熱量難以進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，在低負(fù)荷工況需要通過(guò)水路節(jié)流和增設(shè)再循環(huán)管路來(lái)維持系統(tǒng)正常運(yùn)行。水路節(jié)流產(chǎn)生的節(jié)流損失使管路壓損增加，而再循環(huán)管路增加了設(shè)備的復(fù)雜性和調(diào)節(jié)難度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種熱量可調(diào)的煙氣余熱分級(jí)回收系統(tǒng)，以提高煙氣余熱回收利用率，增加低溫省煤器節(jié)能效果，改善設(shè)備運(yùn)行和調(diào)節(jié)。
本實(shí)用新型為解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：
本實(shí)用新型熱量可調(diào)的煙氣余熱分級(jí)回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：針對(duì)處在鍋爐省煤器與除塵器之間的尾部煙道，布置熱量可調(diào)的煙氣余熱回收系統(tǒng)，是將所述尾部煙道由豎向隔板分割成左側(cè)區(qū)域煙氣通道和右側(cè)區(qū)域煙氣通道；所述左側(cè)區(qū)域煙氣通道是指靠近鍋爐燃燒室一側(cè)，在所述左側(cè)區(qū)域煙氣通道中布置空氣預(yù)熱器，在所述右側(cè)區(qū)域煙氣通道中，處在右側(cè)區(qū)域煙氣通道的上部設(shè)置高溫?zé)熕畵Q熱器，處在右側(cè)區(qū)域煙氣通道的下部設(shè)置低溫?zé)熕畵Q熱器，實(shí)現(xiàn)低溫省煤器煙水換熱器的分級(jí)布置；在所述右側(cè)區(qū)域煙氣通道的頂部設(shè)置可調(diào)擋板。
本實(shí)用新型熱量可調(diào)的煙氣余熱分級(jí)回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于：所述豎向隔板的頂端高于空氣預(yù)熱器的頂部端面，高度差為h，h＝(1/5‐1/4)H，H為空氣預(yù)熱器的高度，所述左側(cè)區(qū)域煙氣通道寬高與右側(cè)區(qū)域煙氣通道寬度之比為3：2。
本實(shí)用新型熱量可調(diào)的煙氣余熱分級(jí)回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于：所述可調(diào)擋板的安裝高度距離豎向隔板的頂端1‐1.5m，可調(diào)擋板的左端位置不超過(guò)豎向隔板所在位置，所述可調(diào)擋板為電動(dòng)控制擋板門(mén)，其開(kāi)度為0°‐90°線性可調(diào)。
本實(shí)用新型熱量可調(diào)的煙氣余熱分級(jí)回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于：所述可調(diào)擋板為百葉窗式的結(jié)構(gòu)形式，具有一組分別安裝在轉(zhuǎn)軸上的擋板葉片，由外部連桿通過(guò)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)擋板葉片聯(lián)動(dòng)，使各擋板葉片同步轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)可調(diào)擋板的啟閉。
本實(shí)用新型熱量可調(diào)的煙氣余熱分級(jí)回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于：將所述高溫?zé)熕畵Q熱器并聯(lián)設(shè)置在汽輪機(jī)給水系統(tǒng)中，將所述低溫?zé)熕畵Q熱器并聯(lián)設(shè)置在汽輪機(jī)凝結(jié)水系統(tǒng)中。
與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在：
1、本實(shí)用新型根據(jù)能量品位分級(jí)回收利用，低品位能量用以加熱凝結(jié)水，高品位能量用以加熱給水，大幅提高煙氣余熱回收量和利用效率，增加機(jī)組整體裝置效率和經(jīng)濟(jì)性，提升系統(tǒng)節(jié)能效果；
2、本實(shí)用新型中通過(guò)可調(diào)擋板控制通過(guò)低溫省煤器煙水換熱器的煙氣量，對(duì)加熱凝結(jié)水的煙氣余熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免了低負(fù)荷工況的節(jié)流損失和再循環(huán)管路，有效降低了系統(tǒng)復(fù)雜性和調(diào)節(jié)難度，減少了水路管道壓損。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型中鍋爐尾部煙道煙氣余熱回收系統(tǒng)示意圖；
圖中標(biāo)號(hào)：1尾部煙道，2可調(diào)擋板，2a擋板葉片，2b轉(zhuǎn)軸，3豎向隔板，4空氣預(yù)熱器，5高溫?zé)熕畵Q熱器，6低溫?zé)熕畵Q熱器。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例中熱量可調(diào)的煙氣余熱分級(jí)回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式是：針對(duì)處在鍋爐省煤器與除塵器之間的尾部煙道1，布置熱量可調(diào)的煙氣余熱回收系統(tǒng)，是將尾部煙道1由豎向隔板3分割成左側(cè)區(qū)域煙氣通道和右側(cè)區(qū)域煙氣通道；左側(cè)區(qū)域煙氣通道是指靠近鍋爐燃燒室一側(cè)，在左側(cè)區(qū)域煙氣通道中布置空氣預(yù)熱器4，在右側(cè)區(qū)域煙氣通道中，處在右側(cè)區(qū)域煙氣通道的上部設(shè)置低溫省煤器高溫?zé)熕畵Q熱器5，處在右側(cè)區(qū)域煙氣通道的下部設(shè)置低溫省煤器低溫?zé)熕畵Q熱器6，實(shí)現(xiàn)低溫省煤器煙水換熱器的分級(jí)布置；在右側(cè)區(qū)域煙氣通道的頂部設(shè)置可調(diào)擋板2。這一結(jié)構(gòu)形式一方面在保證空氣預(yù)熱器4所需熱量的同時(shí)，充分回收了多余的排煙熱量，通過(guò)低溫省煤器多級(jí)布置，實(shí)現(xiàn)余熱的分級(jí)利用，提高了熱量利用效率，進(jìn)而提高機(jī)組裝置效率，增加節(jié)能效果；另一方面回收的煙氣余熱可通過(guò)可調(diào)擋板2進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證設(shè)備在機(jī)組各種工況下的安全穩(wěn)定和節(jié)能運(yùn)行。
具體實(shí)施中，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置也包括：
設(shè)置豎向隔板3的頂端高于空氣預(yù)熱器4的頂部端面，高度差為h，h＝(1/5‐1/4)H，H為空氣預(yù)熱器4的高度，根據(jù)空氣預(yù)熱器4加熱空氣所需熱量在鍋爐排煙可利用總熱量的比例將左側(cè)區(qū)域煙氣通道寬度與右側(cè)區(qū)域煙氣通道寬度之比定為3：2，這樣既保證了空氣預(yù)熱器4所需的煙氣量，又能充分回收利用多余的排煙熱量。
可調(diào)擋板2的安裝高度距離豎向隔板3的頂端1‐1.5m，可調(diào)擋板2的左端位置不超過(guò)豎向隔板3所在位置，可調(diào)擋板2電動(dòng)控制擋板門(mén)，其開(kāi)度為0°‐90°線性可調(diào)，可調(diào)擋板2為百葉窗式的結(jié)構(gòu)形式，具有一組分別安裝在轉(zhuǎn)軸2b上的擋板葉片2a，由外部連桿通過(guò)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)擋板葉片聯(lián)動(dòng)，使各擋板葉片同步轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)可調(diào)擋板2的啟閉；當(dāng)擋板葉片呈豎向時(shí)，開(kāi)度為最大，進(jìn)入的右側(cè)通道區(qū)域的煙氣量最大；當(dāng)擋板葉片呈水平時(shí)，開(kāi)度為最小，進(jìn)入右側(cè)通道區(qū)域的煙氣量最小。
本實(shí)施例中，將高溫?zé)熕畵Q熱器5并聯(lián)設(shè)置在汽輪機(jī)給水系統(tǒng)中，入口由給水系統(tǒng)高壓加熱器進(jìn)水管路引入，出口接入高壓加熱器出水管路，將低溫?zé)熕畵Q熱器6并聯(lián)設(shè)置在汽輪機(jī)凝結(jié)水系統(tǒng)中，入口由凝結(jié)水系統(tǒng)低壓加熱器進(jìn)水管路引入，出口接入低壓加熱器出水管路，高溫?zé)熕畵Q熱器5和低溫?zé)熕畵Q熱器6中的水路都是下進(jìn)上出的逆向布置方式，以提高換熱效率。
工作原理：
機(jī)組鍋爐排煙從尾部煙道分別進(jìn)入由豎向隔板3分割的左右兩側(cè)煙氣通道，進(jìn)入左側(cè)區(qū)域煙氣通道的煙氣通過(guò)空氣預(yù)熱器4加熱鍋爐燃料燃所需的空氣。進(jìn)入右側(cè)區(qū)域煙氣通道的煙氣先進(jìn)入低溫省煤器高溫?zé)熕畵Q熱器5，加熱從汽輪機(jī)系統(tǒng)引入的給水，換熱完成后繼續(xù)進(jìn)入低溫省煤器低溫?zé)熕畵Q熱器6加熱從汽輪機(jī)系統(tǒng)引入凝結(jié)水，給水和凝結(jié)水被加熱后返回汽輪機(jī)系統(tǒng)，加熱的給水、凝結(jié)水回到汽輪機(jī)后會(huì)排擠回?zé)嵯到y(tǒng)對(duì)應(yīng)的部分抽汽，這部分被排擠的抽汽返回汽輪機(jī)繼續(xù)做功，增加機(jī)組出力和裝置效率，實(shí)現(xiàn)的排煙的分級(jí)回收利用。隨著機(jī)組工況和外部環(huán)境變化，右側(cè)區(qū)域煙氣通道低溫省煤器所需的煙氣量也不一樣，通過(guò)可調(diào)擋板2根據(jù)設(shè)備參數(shù)對(duì)進(jìn)入右側(cè)區(qū)域煙氣通道的煙氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，可調(diào)擋板2由電動(dòng)控制擋板門(mén)開(kāi)度進(jìn)行線性調(diào)節(jié)。尾部煙氣從空氣預(yù)熱器4、高溫?zé)熕畵Q熱器5，以及低溫?zé)熕畵Q熱器6換熱完成后，溫度大幅降低，進(jìn)入除塵器進(jìn)行除塵。