一种机炉集合热能循环余热回用系统技术方案

本发明专利技术公开一种机炉集合热能循环余热回用系统，属于热能动力设备节能减排技术领域。其包括锅炉、锅炉侧尾部热能集合烟气系统、汽轮机及汽轮机侧联合换热给水系统，锅炉上设有省煤器；锅炉侧尾部热能集合烟气系统的前侧与锅炉连接，后侧依次连接有脱硫吸收塔及烟囱，汽轮机侧联合换热给水系统的前侧与凝汽器连接，后侧与省煤器连接，锅炉侧尾部热能集合烟气系统与汽轮机侧联合换热给水系统之间通过凝结水换热系统及给水换热系统连接。本发明专利技术回收烟气中的热量加热锅炉给水、凝结水，从而排挤高加抽汽和低加抽汽，提高汽轮机效率；回收烟气中的热量加热空气提高锅炉效率；回收尾部烟气中的热量提高除尘器效率，减少脱硫水耗，提高节能环保贡献值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种烟气余热高效节能应用系统，尤其涉及一种机炉集合热能循环余热回用系统，属于热能动力设备节能减排

技术介绍
国内早期投产的火电机组，考虑避免尾部受热面酸露点腐蚀，烟煤锅炉的设计排烟温度一般为120℃-140℃左右，高硫分燃料锅炉排烟温度可达150℃左右；加装暖风器的锅炉实际运行时的排烟温度可高达150℃～180℃。此时的排烟温度很高，高温烟气的热量未经利用直接排向大气，排烟热损失一般在5％～12％。现有工程上应用较多的烟气余热利用方案一般利用烟冷器直接加热凝结水，其节能效果有限，一般可节约标煤2.0～2.5g/kwh。急需一种具备高效节能效果的烟气热能利用系统。对于高水分褐煤而言，制粉系统的干燥出力不足是普遍存在的技术瓶颈。为解决此问题，有的工程在空气预热器出口加装管箱式烟气-空气换热器，提高了热风温度，同时也降低了锅炉热效率。急需一种适应高水分褐煤的高效节能型锅炉制粉热风系统。在环保脱硫方面，目前大多数电厂采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，它的最佳脱硫温度为50℃～60℃左右，高水分褐煤锅炉的排烟温度则处于偏高状态，一般超过了140℃，烟温过高会大幅增加脱硫水耗，不利于节水。急需一种高效、节能、环保型的烟气热能利用系统。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种机炉集合热能循环余热回用系统。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种机炉集合热能循环余热回用系统，包括锅炉、锅炉侧尾部热能集合烟气系统、汽轮机及汽轮机侧联合换热给水系统，所述锅炉上设有省煤器；所述锅炉侧尾部热能集合烟气系统的前侧与所述锅炉连接，后侧依次连接有原烟道、脱硫吸收塔、净烟道及烟囱，所述汽轮机侧联合换热给水系统的前侧与凝汽器连接，后侧与所述省煤器连接，所述锅炉侧尾部热能集合烟气系统与所述汽轮机侧联合换热给水系统之间通过凝结水换热系统及给水换热系统连接；所述汽轮机侧联合换热给水系统包括依次连接的凝汽器、凝结水泵、低压加热器群、除氧器、给水泵及高压加热器群，所述汽轮机通过所述凝汽器与所述凝结水泵连接，所述凝结水泵的出口连接有主凝结水管道和支凝结水管道，所述主凝结管道与所述低压加热器群连接，所述给水泵的出口连接有主给水管道和支给水管道，所述主给水管道连接所述高压加热器群，所述高压加热器群连接所述省煤器；所述锅炉侧尾部热能集合烟气系统包括主烟道、空气预热器旁路烟道、设置在所述主烟道上的空气预热器、烟气平衡换热器、首级烟冷器、除尘器、引风机、设置在空气预热器旁路烟道上的烟气-高压给水换热器、烟气-凝结水换热器及设置在首级烟冷器上的闭式循环水换热系统，所述空气预热器旁路烟道与所述空气预热器入口、出口之间的所述主烟道并联；所述凝结水换热系统包括通过管路依次连接的所述烟气平衡换热器及所述烟气-凝结水换热器，所述烟气平衡换热器的入口与所述支凝结水管道连接，所述烟气-凝结水换热器的出口通过管路与所述除氧器的入口连接；所述给水换热系统包括所述烟气-高压给水换热器，所述烟气-高压给水换热器的入口与所述支给水管道连接，所述烟气-高压给水换热器的出口与所述省煤器的入口连接；所述闭式循环水换热系统包括一次风暖风器及二次风暖风器，所述首级烟冷器的出水口通过管路分别与所述一次风暖风器、二次风暖风器的进水口连接，所述一次风暖风器、二次风暖风器的出水口通过管路与所述首级烟冷器的入水口连接；所述一次风暖风器、二次风暖风器分别通过一次风机、送风机的风道与所述空气预热器连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术有效利用了锅炉烟道中的烟气余热，利用低温烟气置换出高温烟气，通过回收高温烟气中的热量加热凝结水和锅炉给水，排挤高加抽汽和低加抽汽，提高汽轮机效率；同时回收的烟气余热加热空气预热器进口的一次风、二次风，防止空气预热器低温腐蚀，有效地保护空气预热器，这部分余热回到锅炉再次利用，也提高了锅炉效率；此外，通过尾部烟气热能的集合高效利用，排烟温度降低，提高除尘器效率，减少脱硫水耗，大幅提高了节能环保水平。本专利技术可使燃煤发电机组的综合供电煤耗降低6～8g/kwh，机组效率提高0.7～1.5％，且能够长期稳定运行。总之，本专利技术通过回收烟气中的热量加热锅炉给水、凝结水，从而排挤高加抽汽和低加抽汽，提高汽轮机效率；通过回收烟气中的热量加热空气即一次风与二次风，提高锅炉效率；同时通过回收尾部烟气中的热量提高除尘器效率，减少脱硫水耗，提高节能环保贡献值。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述闭式循环水换热系统还包括闭式循环水泵，所述闭式循环水泵设置在所述首级烟冷器的入水口与所述一次风暖风器、二次风暖风器的出水口之间的管路上。采用上述进一步方案的有益效果是，高效相变闭式循环水换热系统中，闭式循环水泵的加入会保证管路稳定的高流速，换热效果更佳。进一步，所述支凝结水管道、支给水管道、所述烟气-凝结水换热器与所述烟气平衡换热器之间的管路上、所述首级烟冷器与所述闭式循环水泵之间的管路上均设置有流量调节阀。采用上述进一步方案的有益效果是，流量调节阀设置在管道或管路上，可避免尾部设备的低温腐蚀，通过各换热器的流量调节阀，调整水媒侧的流量可以调节换热后低温烟气的温度，实现系统调整的灵活性与可靠性。进一步，所述空气预热器旁路烟道的入口设有烟气调节挡板。采用上述进一步方案的有益效果是，可调节进入空气预热器旁路烟道内的烟气流量。进一步的，所述空气预热器旁路烟道的入口还设有烟气关断挡板。采用上述进一步方案的有益效果是，可通过烟气关断挡板隔离空气预热器旁路烟道。进一步的，所述烟气平衡换热器、首级烟冷器与所述主烟道之间采用焊接或法兰连接。进一步的，所述烟气-凝结水换热器、烟气-高压给水换热器与所述空气预热器旁路烟道之间采用焊接或法兰连接。采用上述进一步方案的有益效果是，安装方便快捷。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图中，1、锅炉侧尾部热能集合烟气系统；1-1、空气预热器；1-2、空气预热器旁路烟道；1-3、烟气-高压给水换热器；1-4、烟气-凝结水换热器；1-5、烟气平衡换热器；1-6、一次风暖风器；1-7、二次风暖风器；1-8、一次风机；1-9、送风机；1-10、闭式热媒循环泵；1-11、首级烟冷器；2、汽轮机侧联合换热给水系统；2-1、凝结水泵；2-2、低压加热器群；2-3、除氧器；2-4、给水泵；2-5、高压加热器群；3、锅炉；3-1、省煤器；4、汽轮机；5、凝汽器；6、除尘器；7、引风机；8、脱硫吸收塔；9、烟囱。具体实施方式以下结合实例对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1所示，一种机炉集合热能循环余热回用系统，包括锅炉3、锅炉侧尾部热能集合烟气系统1、汽轮机及汽轮机侧联合换热给水系统2，所述锅炉上设有省煤器3-1；所述锅炉侧尾部热能集合烟气系统的前侧与所述锅炉连接，后侧依次连接有原烟道、脱硫吸收塔8、净烟道及烟囱9，所述汽轮机侧联合换热给水系统的前侧与凝汽器5连接，后侧与所述省煤器3-1连接，所述锅炉侧尾部热能集合烟气系统与所述汽轮机侧联合换热给水系统之间通过凝结水换热系统及给水换热系统连接；所述汽轮机侧联合换热给水系统包括依次连接的所述凝汽器5、凝结水泵2-1、低压加热器群2-2、除氧器2-3、给水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机炉集合热能循环余热回用系统，包括锅炉、锅炉侧尾部热能集合烟气系统、汽轮机及汽轮机侧联合换热给水系统，所述锅炉上设有省煤器；其特征在于：所述锅炉侧尾部热能集合烟气系统的前侧与所述锅炉连接，后侧依次连接有原烟道、脱硫吸收塔、净烟道及烟囱，所述汽轮机侧联合换热给水系统的前侧与凝汽器连接，后侧与所述省煤器连接，所述锅炉侧尾部热能集合烟气系统与所述汽轮机侧联合换热给水系统之间通过凝结水换热系统及给水换热系统连接；所述汽轮机侧联合换热给水系统包括依次连接的凝汽器、凝结水泵、低压加热器群、除氧器、给水泵及高压加热器群，所述汽轮机通过所述凝汽器与所述凝结水泵连接，所述凝结水泵的出口连接有主凝结水管道和支凝结水管道，所述主凝结管道与所述低压加热器群连接，所述给水泵的出口连接有主给水管道和支给水管道，所述主给水管道连接所述高压加热器群，所述高压加热器群连接所述省煤器；所述锅炉侧尾部热能集合烟气系统包括主烟道、空气预热器旁路烟道、设置在所述主烟道上的空气预热器、烟气平衡换热器、首级烟冷器、除尘器、引风机、设置在空气预热器旁路烟道上的烟气‑高压给水换热器、烟气‑凝结水换热器及设置在首级烟冷器上的闭式循环水换热系统，所述空气预热器旁路烟道与所述空气预热器入口、出口之间的所述主烟道并联；所述凝结水换热系统包括通过管路依次连接的所述烟气平衡换热器及所述烟气‑凝结水换热器，所述烟气平衡换热器的入口与所述支凝结水管道连接,所述烟气‑凝结水换热器的出口通过管路与所述除氧器的入口连接；所述给水换热系统包括所述烟气‑高压给水换热器，所述烟气‑高压给水换热器的入口与所述支给水管道连接，所述烟气‑高压给水换热器的出口与所述省煤器的入口连接；所述闭式循环水换热系统包括一次风暖风器及二次风暖风器，所述首级烟冷器的出水口通过管路分别与所述一次风暖风器、二次风暖风器的进水口连接，所述一次风暖风器、二次风暖风器的出水口通过管路与所述首级烟冷器的入水口连接；所述一次风暖风器、二次风暖风器分别通过一次风机、送风机的风道与所述空气预热器连接。...

【技术特征摘要】
1.一种机炉集合热能循环余热回用系统，包括锅炉、锅炉侧尾部热能集合烟气系统、汽轮机及汽轮机侧联合换热给水系统，所述锅炉上设有省煤器；其特征在于：所述锅炉侧尾部热能集合烟气系统的前侧与所述锅炉连接，后侧依次连接有原烟道、脱硫吸收塔、净烟道及烟囱，所述汽轮机侧联合换热给水系统的前侧与凝汽器连接，后侧与所述省煤器连接，所述锅炉侧尾部热能集合烟气系统与所述汽轮机侧联合换热给水系统之间通过凝结水换热系统及给水换热系统连接；所述汽轮机侧联合换热给水系统包括依次连接的凝汽器、凝结水泵、低压加热器群、除氧器、给水泵及高压加热器群，所述汽轮机通过所述凝汽器与所述凝结水泵连接，所述凝结水泵的出口连接有主凝结水管道和支凝结水管道，所述主凝结管道与所述低压加热器群连接，所述给水泵的出口连接有主给水管道和支给水管道，所述主给水管道连接所述高压加热器群，所述高压加热器群连接所述省煤器；所述锅炉侧尾部热能集合烟气系统包括主烟道、空气预热器旁路烟道、设置在所述主烟道上的空气预热器、烟气平衡换热器、首级烟冷器、除尘器、引风机、设置在空气预热器旁路烟道上的烟气-高压给水换热器、烟气-凝结水换热器及设置在首级烟冷器上的闭式循环水换热系统，所述空气预热器旁路烟道与所述空气预热器入口、出口之间的所述主烟道并联；所述凝结水换热系统包括通过管路依次连接的所述烟气平衡换热器及所述烟气-凝结水换热器，所述烟气平衡换热器的入口与所述支凝结水管道连接,所述烟气-凝结水换热器的出口通过管路与所述除氧器的入口连接；所述给水换热系统包括所述烟气-高压给水换热器，所述烟气...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春晓，于沛东，师开革，胡朝友，修立杰，陈永，丁建兵，
申请(专利权)人：内蒙古京能锡林发电有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15