基于電站鍋爐水媒ggh煙溫控制的煙氣余熱回收裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是基于電站鍋爐水媒GGH煙溫控制的煙氣余熱回收裝置。現(xiàn)有電站鍋爐水媒GGH工作穩(wěn)定性差且煙氣余熱不能進(jìn)行有效利用。本實(shí)用新型包括鍋爐空預(yù)器及其出口煙道、煙溫控制及余熱回收器、水媒GGH、煙溫控制及余熱回收器進(jìn)出給水管道和汽輪機(jī)低壓加熱器及其抽汽管道，所述煙溫控制及余熱回收器煙氣側(cè)前端與所述空預(yù)器煙道連通，后端與所述水媒GGH煙道相連通，所述煙溫控制及余熱回收器水側(cè)與所述汽輪機(jī)低壓加熱器進(jìn)出給水管道相連通，使得通過調(diào)節(jié)煙溫控制及余熱回收器的給水流量，達(dá)到調(diào)節(jié)水媒GGH進(jìn)口煙溫并同時(shí)給水吸收煙氣熱量進(jìn)行余熱回收，確保鍋爐水媒GGH工作穩(wěn)定并達(dá)到煙氣余熱回收能量高效利用目的。
【專利說明】基于電站鍋爐水媒GGH煙溫控制的煙氣余熱回收裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種火電廠設(shè)備，具體涉及一種火電廠的鍋爐煙氣溫度控制及煙氣余 熱回收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國的能源以煤炭為主，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國發(fā)電裝機(jī)容量中火電裝機(jī)容量達(dá)到 74%以上。在未來的很長一段時(shí)間里，燃煤所造成的污染仍是一重要環(huán)境問題，而于2011 年1月實(shí)施的《火力發(fā)電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13223-2011)》已經(jīng)把電站鍋爐氮氧化物 最高允許排放濃度限值降低到l〇〇mg/Nm 3,煙塵排放濃度降低至30mg/Nm3,二氧化硫降低至 100mg/Nm3。而走在降低排放前列的火力發(fā)電廠，已經(jīng)將火電機(jī)組污染物排放目標(biāo)定在更高 的標(biāo)準(zhǔn)（同燃汽輪機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)看齊），即燃煤電廠煙氣排放二氧化硫不超過35mg/Nm 3、氮氧 化合物不超過50mg/Nm3、煙塵不超過5mg/Nm3,煙囪前煙氣溫度不小于80°C，以消除煙囪"白 煙"及"石膏雨"現(xiàn)象。要實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，必須進(jìn)行大量的科技創(chuàng)新、技術(shù)改造工作。其中水 媒煙氣換熱器（以下簡稱水媒GGH)被作為實(shí)現(xiàn)超低排放手段應(yīng)用的新設(shè)備。該設(shè)備呈管 式型式，以水為媒介分置于脫硫吸收塔前后煙道內(nèi)，吸收塔前水媒GGH高溫段中循環(huán)水吸 收高溫?zé)煔鉄崃?，吸熱后的水循環(huán)至布置煙囪前吸收塔后的水媒GGH低溫段內(nèi)進(jìn)行放熱， 以加熱排入煙囪的煙氣溫度，防止煙囪"白煙"及"石膏雨"現(xiàn)象。而且因水媒GGH為管式 型式，不同于傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)式煙氣換熱器（GGH)，不存在高溫?zé)煔鈨?nèi)漏問題。水媒GGH可有效 防止煙氣內(nèi)漏致排放偏高及煙囪"白煙"及"石膏雨"現(xiàn)象。
[0003] 但水媒GGH系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，因鍋爐燃用煤種的多樣性及機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)，實(shí)際水媒 GGH高溫段進(jìn)口煙溫與設(shè)計(jì)值會(huì)產(chǎn)生較大偏離，致使水媒GGH工作穩(wěn)定性較差。當(dāng)水媒GGH 高溫段進(jìn)口煙溫（鍋爐空氣預(yù)熱器出口）偏高時(shí)，需要開啟水媒GGH旁路以控制低溫電除 塵進(jìn)口煙溫，如此造成鍋爐熱損失增加。當(dāng)水媒GGH高溫段進(jìn)口煙溫（鍋爐空氣預(yù)熱器出 口）偏低時(shí)，就需要很早投入水媒GGH系統(tǒng)補(bǔ)汽加熱器，以提高水媒GGH低溫段水溫，滿足 排煙溫度要求，補(bǔ)汽加熱器的提前投入，浪費(fèi)大量蒸汽，經(jīng)濟(jì)性差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于電站鍋爐水媒GGH煙溫控制的煙氣 余熱回收裝置，使得發(fā)電機(jī)組在高負(fù)荷運(yùn)行下空氣預(yù)熱器出口煙溫較高時(shí)，增加煙溫控制 及余熱回收裝置水側(cè)流量吸收煙氣熱量并回送至汽機(jī)熱力系統(tǒng)，減少煙氣熱量損失，并因 煙氣熱量回收至汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)，可減少汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)抽汽加熱蒸汽；當(dāng)負(fù)荷降低空預(yù) 器出口煙溫下降時(shí)，減少煙溫控制及余熱回收裝置的進(jìn)水量，提高水媒GGH進(jìn)口煙溫，可推 遲水媒GGH補(bǔ)熱加熱器的投運(yùn)時(shí)間及加熱蒸汽量，達(dá)到節(jié)能目的。同時(shí)，煙溫控制及余熱回 收裝置的給水流量調(diào)節(jié)以水媒GGH高溫段進(jìn)口煙溫為目的，調(diào)節(jié)目標(biāo)明確，避免因煙溫偏 離導(dǎo)致水媒GGH系統(tǒng)工作不確定性，提高水媒GGH系統(tǒng)工作穩(wěn)定性。
[0005] 本發(fā)明通過以下方式實(shí)現(xiàn)：基于電站鍋爐水媒GGH煙溫控制的煙氣余熱回收裝 置，包括煙溫控制及余熱回收器、一與所述煙溫控制及余熱回收器煙氣進(jìn)口端連通的煙氣 管道、與所述煙溫控制及余熱回收器煙氣出口端連通的水媒GGH高溫段、以及與所述煙溫 控制及余熱回收器連接的給水管道，所述的給水管道的前端通過與汽輪機(jī)低壓加熱器進(jìn)水 管道連通，后端與汽輪機(jī)低壓加熱器出水管道連通，所述汽輪機(jī)低壓加熱器與汽輪機(jī)抽汽 管相連通。
[0006] 在原有的空氣預(yù)熱器和水媒GGH高溫段之間增設(shè)煙溫控制及余熱回收器，煙溫控 制及余熱回收器煙氣側(cè)與鍋爐煙氣側(cè)相連通，使得鍋爐煙氣依次經(jīng)過空氣預(yù)熱器、煙溫控 制及余熱回收器、水媒GGH高溫段、電除塵、脫硫裝置、水媒GGH低溫段、煙囪。水側(cè)與汽輪 機(jī)凝結(jié)水系統(tǒng)低壓加熱器相并連，使得汽輪機(jī)給水可根據(jù)需要部分或全部流經(jīng)煙溫控制及 余熱回收器進(jìn)行水媒GGH高溫段進(jìn)口煙溫控制，并實(shí)現(xiàn)煙氣熱量回收。
[0007] 作為優(yōu)選，所述煙溫控制及余熱回收器給水回路進(jìn)口段、汽輪機(jī)低壓加熱器給水 進(jìn)口段均設(shè)有一給水流量調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)進(jìn)入煙溫控制及余熱回收器和低壓加熱器內(nèi)給 水流量的分配。所述煙溫控制及余熱回收器給水回路出口段設(shè)有一調(diào)動(dòng)隔離閥，用于控制 煙溫控制及余熱回收器水側(cè)管道給水的通閉狀態(tài)。
[0008] 作為優(yōu)選，所述煙溫控制及余熱回收器煙氣側(cè)出口端、水媒GGH高溫段煙氣進(jìn)口 端設(shè)一組煙氣溫度測量裝置，用于煙溫控制及余熱回收器給水流量調(diào)節(jié)的控制。
[0009] 作為優(yōu)選，所述汽輪機(jī)低壓加熱器抽汽管道下段上串聯(lián)設(shè)置一調(diào)壓閥。用于當(dāng)?shù)?壓加熱器給水量變化時(shí)調(diào)節(jié)加熱蒸汽量。
[0010] 本發(fā)明的突出有益效果：在原有空氣預(yù)熱器與水媒GGH間增設(shè)煙溫控制及余熱回 收器，煙溫控制及余熱回收器煙氣側(cè)布置在鍋爐煙道內(nèi)，水側(cè)與汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)并聯(lián)。使得 鍋爐煙氣依次經(jīng)過空預(yù)器預(yù)熱器、煙溫控制及余熱回收器、水媒GGH高溫段，汽輪機(jī)熱力系 統(tǒng)給水可通過煙溫控制及余熱回收器給水管道流經(jīng)煙溫控制及余熱回收器，在煙溫控制及 余熱回收器和低壓加熱器給水管道進(jìn)口段設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥分配給水流量。煙溫控制及余熱 回收器以水媒GGH高溫段進(jìn)口煙溫控制為目標(biāo)。當(dāng)機(jī)組高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)更多給水流量至 煙溫控制及余熱回收器，并可關(guān)小低壓加熱器抽汽量；當(dāng)機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)更多給水 流量至低壓加熱器，提高水媒GGH高溫段進(jìn)口煙溫，可減少水媒GGH系統(tǒng)補(bǔ)汽量。從而保證 發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行同時(shí)提高水媒GGH系統(tǒng)工作穩(wěn)定性。此外，本發(fā)明具有系統(tǒng)發(fā)生故障不 影響主系統(tǒng)正常運(yùn)行、給水量可按需調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)簡單，改造成本低，操作方便等特點(diǎn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明管路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖2為發(fā)電機(jī)組管路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖中：1、煙溫控制及余熱回收器，2、煙氣管道，3、空氣預(yù)熱器，4、給水管道，5、低壓 加熱器，6、水媒GGH高溫段，7、給水流量調(diào)節(jié)閥，8、流量孔板，9、電動(dòng)隔離閥，10、溫度測量 裝置，11、流量調(diào)節(jié)閥，12、汽輪機(jī)，13、抽汽管道，14、抽汽逆止閥，15、抽汽調(diào)節(jié)閥，16、煙溫 測量裝置，17、電除塵，18、引風(fēng)機(jī)，19、脫硫裝置，20、水媒GGH低溫段，21、循環(huán)泵，22、補(bǔ)汽 加熱器，23、凝結(jié)水管道，24、凝給水泵，25、凝汽器，26、煙囪，27、鍋爐。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合說明書附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)作進(jìn)一步的說明。
[0015] 如圖1所示的基于電站鍋爐水媒GGH煙溫控制的煙氣余熱回收裝置，由煙溫控制 及余熱回收器1、一與所述煙溫控制及余熱回收器1煙氣進(jìn)口端連通的煙氣管道2、與所述 煙溫控制及余熱回收器1煙氣出口端連通的水媒GGH高溫段6、與所述煙溫控制及余熱回 收器1連接的給水管道4及汽輪機(jī)抽汽管道13組成，所述的煙溫控制及余熱回收器1煙氣 側(cè)與空氣預(yù)熱器3及水媒GGH高溫段6連通，所述的煙溫控制及余熱回收器1水側(cè)給水管 道4的前端通過與汽輪機(jī)低壓加熱器5進(jìn)水管道連通，后端與汽輪機(jī)低壓加熱器5出水管 道連通。
[0016] 所述給水管道4進(jìn)口段設(shè)一給水流量調(diào)節(jié)閥7、流量孔板8,出口段設(shè)一電動(dòng)隔離 閥9及溫度測量裝置10,所述汽輪機(jī)低壓加熱器5給水進(jìn)口端設(shè)有一流量調(diào)節(jié)閥11，所述 煙溫控制器1煙氣側(cè)出口段設(shè)置一組煙氣溫度測量裝置16及煙氣溫度控制系統(tǒng)，所述汽輪 機(jī)低壓加熱器5的抽汽加熱管道13設(shè)有一抽汽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥15。所述給水管道4進(jìn)口段給 水流量調(diào)節(jié)閥7與所述汽輪機(jī)低壓加熱器5給水進(jìn)口端流量調(diào)節(jié)閥11，用于煙溫控制及余 熱回收器1水側(cè)流量分配調(diào)節(jié)；所述汽輪機(jī)低壓加熱器5抽汽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥15,用于汽輪機(jī) 低壓加熱器5加熱蒸汽調(diào)節(jié)。
[0017] 當(dāng)發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過以下流程完成水媒GGH進(jìn)口煙溫控制和煙氣余熱回收工 序（如圖2所示）：
[0018] 1、鍋爐27產(chǎn)生的煙氣在引風(fēng)機(jī)18的作用下依次經(jīng)過空氣預(yù)熱器3、煙氣管道2進(jìn) 入煙溫控制及余熱回收器1、經(jīng)水媒GGH高溫段6放熱后經(jīng)過電除塵17除塵，之后經(jīng)脫硫裝 置19脫硫后進(jìn)入水媒GGH低溫段20吸熱，吸熱后達(dá)到一定溫度的煙氣溫最后經(jīng)煙@ 26排 入大氣。
[0019] 2、汽輪機(jī)12作功后的蒸汽經(jīng)過凝汽器25冷凝成水，由凝結(jié)水泵24提升壓力，經(jīng) 凝結(jié)水管道23后分兩路，一路經(jīng)給水管道4、給水流量調(diào)節(jié)閥7、流量孔板8進(jìn)入煙溫控制 及余熱回收器1，再經(jīng)電動(dòng)隔離閥9進(jìn)入汽輪機(jī)凝結(jié)水管路；一路經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥11進(jìn)入汽 輪機(jī)低壓加熱器5吸熱后與上一路匯合，凝結(jié)水最后進(jìn)入鍋爐加熱成蒸汽再至汽輪機(jī)作功 發(fā)電。
[0020] 3、當(dāng)水媒GGH高溫段6進(jìn)口煙溫高于設(shè)計(jì)值時(shí)，投入煙溫控制及余熱回收系統(tǒng)。開 啟電動(dòng)隔離閥9,開啟給水流量調(diào)節(jié)閥7。根據(jù)需要開大給水流量調(diào)節(jié)閥7并關(guān)小流量調(diào)節(jié) 閥11，直至水媒GGH高溫段6進(jìn)口煙溫滿足要求。當(dāng)關(guān)小直至關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥11時(shí)，關(guān)小 低壓加熱器5抽汽電動(dòng)閥15。以上調(diào)節(jié)過程實(shí)現(xiàn)煙溫控制保證水媒GGH工作穩(wěn)定目的，并 同時(shí)實(shí)現(xiàn)煙氣余熱回收和減少低壓加熱器5加熱蒸汽抽汽量，達(dá)到節(jié)能目的。
[0021] 4、當(dāng)水媒GGH高溫段6進(jìn)口煙溫低于設(shè)計(jì)值時(shí)，關(guān)小直至關(guān)閉給水流量調(diào)節(jié)閥7， 同時(shí)開大流量調(diào)節(jié)閥11，以提高水媒GGH高溫段進(jìn)口煙溫，并可減少補(bǔ)汽加熱器22加熱蒸 汽量。
[0022] 在具體操作中，發(fā)電機(jī)組可以根據(jù)其負(fù)荷大小在兩種模式間切換：
[0023] 模式一：當(dāng)發(fā)電機(jī)組高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從鍋爐27中排出的煙氣溫度較高，以水媒GGH 高溫段6進(jìn)口煙溫為控制目標(biāo)，自動(dòng)投運(yùn)煙溫控制及余熱回收系統(tǒng)。開啟電動(dòng)隔離閥9,開 啟并調(diào)節(jié)給水流量調(diào)節(jié)閥7,關(guān)小并調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥11，關(guān)小并調(diào)節(jié)抽汽電動(dòng)閥15。
[0024] 模式二：當(dāng)發(fā)電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從鍋爐27中排出的煙氣溫度較低，以水媒GGH 高溫段6進(jìn)口煙溫為控制目標(biāo)，自動(dòng)退出煙溫控制及余熱回收系統(tǒng)。開大流量調(diào)節(jié)閥11，開 大并調(diào)節(jié)抽汽電動(dòng)閥，關(guān)小給水流量調(diào)節(jié)閥7,當(dāng)水媒GGH高溫段進(jìn)口煙溫繼續(xù)降低時(shí)，退 出煙溫控制及余熱回收裝置。
【權(quán)利要求】
1. 基于電站鍋爐水媒GGH煙溫控制的煙氣余熱回收裝置，包括煙溫控制及余熱回收器 (1)、一與所述煙溫控制及余熱回收器（1)煙氣進(jìn)口端連通的煙氣管道（2)、及與所述煙氣 管道（2)連通的空氣預(yù)熱器（3)、與所述煙溫控制及余熱回收器（1)煙氣出口端連通的水 媒GGH高溫段（6)、以及與所述煙溫控制及余熱回收器（1)連接的給水管道（4)，所述的給 水管道（4)的前端通過與汽輪機(jī)低壓加熱器（5)進(jìn)水管道連通，后端與汽輪機(jī)低壓加熱器 (5)出水管道連通，其特征在于所述煙溫控制及余熱回收器（1)煙氣側(cè)前端與所述空預(yù)器 (3)出口煙氣管道（2)連通、煙氣側(cè)后端與所述水媒GGH高溫段（6)連通，所述煙溫控制及 余熱回收器（1)水側(cè)與汽輪機(jī)低壓加熱器（5)通過給水管道（4)相連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電站鍋爐水媒GGH煙溫控制的煙氣余熱回收裝置，其特 征在于所述給水管道（4)進(jìn)口段設(shè)一給水流量調(diào)節(jié)閥（7)、流量孔板（8)、出口段設(shè)一電動(dòng) 隔離閥（9)及溫度測量裝置（10)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電站鍋爐水媒GGH煙溫控制的煙氣余熱回收裝置，其特 征在于所述汽輪機(jī)低壓加熱器（5)給水進(jìn)口端設(shè)有一流量調(diào)節(jié)閥（11)。
4. 根根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電站鍋爐水媒GGH煙溫控制的煙氣余熱回收裝置，其 特征在于所述煙溫控制器（1)煙氣側(cè)出口段設(shè)置一組煙氣溫度測量裝置（16)及煙氣溫度 控制系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】F01K17/02GK203869075SQ201420233754
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】陳勤根, 李福明 申請(qǐng)人:浙江浙能技術(shù)研究院有限公司