一种褐煤机组的烟水复合加热系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种褐煤机组的烟水复合加热系统及方法，包括炉膛，炉膛出口烟气部分进入空预器进行换热，在空预器中参与换热的空气是由送风机和一次风机输送的空气；所述送风机和一次风机前分别设有用于对环境冷风进行平衡加热的冷凝水预热器；所述空预器前设有用于对送风机和一次风机输送来的空气进行加热的烟水平衡复合器；所述空预器后设有用于对空预器出口热风进行提升加热的热风高温加热器。本发明专利技术通过三个部分对不同温度的空气进行加热，保证在综合节能改造的烟水复合系统改造中，对于环境温度变化的褐煤机组，保证其一次风热风温度或二次风热风温度，稳定燃烧，保障锅炉的安全性和经济性。

Composite water heating system and method of lignite unit

The invention provides a composite water heating system for lignite fired units and methods, including furnace, furnace outlet flue gas into the air preheater heat exchanger, in air preheater in heat air is conveyed by a blower and an air blower; the blower and a wind before the machine are respectively provided with a condensed water preheater for cold balance heating on the environment; the air pre heater is used for water balance before complex heating of the air blower and a blower to transport air; the air pre heater is arranged after the air preheater outlet for hot air hot air heater temperature increase heating. The present invention through three parts to heat the air of different temperatures, the transformation of complex systems in water comprehensive energy saving reconstruction in the lignite fired units of environmental temperature change, ensure the primary air temperature of hot air or two air temperature, stable combustion, guarantee the safety and economy of boiler.

【技术实现步骤摘要】
一种褐煤机组的烟水复合加热系统及方法
本专利技术涉及一种用于火电厂机组节能的烟水复合加热系统及方法，用于对燃用褐煤的火电机组在环境温度变化时的节能改造中提高一二次风温的加热技术，从而降低电站热力系统的能量损失，提高机组的经济性安全性，属于电站

技术介绍
火力发电行业既是优质清洁能源的创造者，又是一次能源消耗大户和污染排放大户，因此也是国家实施节能减排的重点领域。技术改造是电力企业发展节能减排的永恒主题，今后在相当长的时期内，发电厂的技术改造仍是一项十分艰巨和复杂的任务。为适应新的形势，确保电厂技术领先、机组效率高、资源消耗少、经济效益好，进一步提高竞争力，应积极创造条件采用先进、成熟的技术对经济性及安全性较差的落后设备进行技术改造，努力挖掘内部潜力，提高机组的可靠性和经济性，降低成本，并进一步适应电网深度调峰的要求，促进发电厂技术装备水平的提高，减轻对环境的污染。因此，目前很多烟水复合系统被用来深层次的挖掘机组的节能潜力，但同时也面临着新的、更为复杂的问题，围绕着优化提高烟水复合利用效率以及过程优化设计、控制策略、系统集成和运行方式等衍生出了众多的理论和关键的技术问题，都需要开展深入系统的研究。对于褐煤锅炉来说，为了满足其高水分煤种的制粉系统干燥出力的要求，热一次风需要较高的温度，通常在350～400℃以上，而为了保证一定的换热经济性，所以与其换热的空气预热器入口烟温的端差至少为25℃以上，即其区间为375～425℃，那么由于换热效率的限制以及加热冷风所需热量的限制，燃烧褐煤的电厂通常有着较高的排烟温度，一般可达到150℃。所以，褐煤锅炉排烟损失是锅炉热损失中最大的一项，约占锅炉热损失的70％～80％。计算表明，火电机组锅炉排烟温度每上升15℃～20℃，锅炉效率就下降1％，标准煤耗上升3～4g/kWh。锅炉的排烟温度过高，造成了火力发电厂的煤的消耗量的增加。而采用烟水复合系统进行深度挖掘机组的潜力的同时，往往不能保证机组锅炉的一次风温，影响机组的安全运行。以目前600MW某机组为例，该机组有三级高加加热器和四级低加加热器。如图1所示，为改造前火电机组正常运行的示意图，燃料在炉膛1中燃烧产生高温烟气，烟气沿着烟道流过低温再热器2和低温过热器3后烟温降低到500℃左右，接着进入省煤器4和省煤器5，烟温被进一步降低到350℃，省煤器4和省煤器5吸收的热量用于加热给水提高机组效率，接着烟气全部进入空预器6进行换热，在空预器6中参与换热的空气是由送风机7和一次风机8输送的空气，烟气从空预器出来后分别进入电除尘9和引风机10，再进入脱硫塔11后温度降低到50℃左右，由烟囱12排出。水系统是由给水21进入锅炉中吸热生成过热蒸汽13进入高压缸15进行做功，排汽为高压缸排汽20进入锅炉吸热生成再热蒸汽14进入中压缸16和低压缸17进行做功，乏汽进入凝汽器18变成凝结水，凝结水被低加加热后进入除氧器19，再进入高加被加热成给水。烟气、空气和蒸汽并没有交集，为了深度挖掘机组的节能潜力，响应国家节能减排的号召，提高机组经济性，降低机组的能耗。目前大多数机组采用一般的烟水复合系统进行深度节能挖掘，如图2和图3的节能方案。如图2将进入空预器的烟气分成两个路，主路跟之前一样进入空预器换热，旁路烟道中设置两级换热器，即高压换热器22和低压换热器23，来吸收烟气热量排挤高加以及低加抽汽，节煤降耗，图2还设置了低温的换热器24用来吸收空预器出口烟温和旁路出口烟气的热量来加热空气，改造后燃料在炉膛1中燃烧产生高温烟气，烟气沿着烟道流过低温再热器2和低温过热器3后烟温降低到500℃左右，接着进入省煤器4和省煤器5，烟温被进一步降低到350℃，省煤器4和省煤器5吸收的热量用于加热给水提高机组效率，接着烟气部分进入空预器6进行换热，另一部分进入旁路中的高压换热器22和低压换热器23，从空预器出来的烟气与从旁路出来的烟气进行混合后进入一次风加热器25和二次风加热器26，烟气被降低到90℃左右，再进入电除尘9和引风机10，再进入脱硫塔11后温度降低到50℃左右，由烟囱12排出。空气则由送风机7和一次风机8出来后，进入烟水加热器24，吸收热量后再进入空预器被加热，最后进入锅炉。水系统是由给水21进入锅炉中吸热生成过热蒸汽13进入高压缸15进行做功，排汽为高压缸排汽20进入锅炉吸热生成再热蒸汽14进入中压缸16和低压缸17进行做功，乏汽进入凝汽器18变成凝结水，凝结水进入低压加热器23吸收烟气热量后进入除氧器19，再进入高压加热器22加热，汇集后形成给水。图3也是将进入空预器的烟气分成两个路，主路跟之前一样进入空预器换热，旁路烟道中设置两级换热器，即高压换热器22和低压换热器23，来吸收烟气热量排挤高加以及低加抽汽，节煤降耗，图3还设置了低温的烟水加热器24用来吸收空预器器出口烟温和旁路出口烟气的热量来加热凝结水，设置了一次风加热器25和二次风加热器26利用部分抽汽来加热空气。改造后燃料在炉膛1中燃烧产生高温烟气，烟气沿着烟道流过低温再热器2和低温过热器3后烟温降低到500℃左右，接着进入省煤器4和省煤器5，烟温被进一步降低到350℃，省煤器4和省煤器5吸收的热量用于加热给水提高机组效率，接着烟气部分进入空预器6进行换热，另一部分进入旁路中的高压换热器22和低压换热器23，从空预器出来的烟气与从旁路出来的烟气进行混合后进入低温换热器24，烟气被降低到90℃左右，再进入电除尘9和引风机10，再进入脱硫塔11后温度降低到50℃左右，由烟囱12排出。空气则由送风机7和一次风机8出来后，进入换热器25和换热器26，吸收抽汽的热量后再进入空预器被加热，最后进入锅炉。水系统是由给水21进入锅炉中吸热生成过热蒸汽13进入高压缸15进行做功，排汽为高压缸排汽20进入锅炉吸热生成再热蒸汽14进入中压缸16和低压缸17进行做功，乏汽进入凝汽器18变成凝结水，凝结水进入先进入低温加热器24吸收烟气热量，在进入低压加热器23吸收烟气热量后进入除氧器19，再进入高压加热器22加热，汇集后形成给水。但图2方案和图3方案两者都有共同的缺点，对于环境温度较低且燃用褐煤的机组在实际中产生几个问题：第一，图2以及图3改造后不能保证一二次风温，对于燃用褐煤机组产生安全问题；第二，图2以及图3改造后不能兼顾冬季和夏季的节能效益。因此针对这一问题，本专利技术用于对火电机组在环境温度变化时的节能改造中提高一二次风温的加热技术，从而降低电站热力系统的能量损失。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于烟水复合系统一、二次风温加热的技术，目的为了让锅炉一二次风温达到燃烧要求，并兼顾冬季和夏季的节能效益，实现机组的安全性，降低机组的经济性。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供一种褐煤机组的烟水复合加热系统及方法，包括炉膛，炉膛出口烟气部分进入空预器进行换热，在空预器中参与换热的空气是由送风机和一次风机输送的空气；其特征在于：所述送风机和一次风机前分别设有用于对环境冷风进行平衡加热的冷凝水预热器；所述空预器前设有用于对送风机和一次风机输送来的空气进行加热的烟水平衡复合器；所述空预器后设有用于对空预器出口热风进行提升加热的热风高温加热器。优选地，所述冷凝水预热器通过将汽轮机凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种褐煤机组的烟水复合加热系统，包括炉膛(1)，炉膛(1)出口烟气部分进入空预器(6)进行换热，在空预器(6)中参与换热的空气是由送风机(7)和一次风机(8)输送的空气；其特征在于：所述送风机(7)和一次风机(8)前分别设有用于对环境冷风进行平衡加热的冷凝水预热器；所述空预器(6)前设有用于对送风机(7)和一次风机(8)输送来的空气进行加热的烟水平衡复合器；所述空预器(6)后设有用于对空预器(6)出口热风进行提升加热的热风高温加热器。

【技术特征摘要】
1.一种褐煤机组的烟水复合加热系统，包括炉膛(1)，炉膛(1)出口烟气部分进入空预器(6)进行换热，在空预器(6)中参与换热的空气是由送风机(7)和一次风机(8)输送的空气；其特征在于：所述送风机(7)和一次风机(8)前分别设有用于对环境冷风进行平衡加热的冷凝水预热器；所述空预器(6)前设有用于对送风机(7)和一次风机(8)输送来的空气进行加热的烟水平衡复合器；所述空预器(6)后设有用于对空预器(6)出口热风进行提升加热的热风高温加热器。2.如权利要求1所述的一种褐煤机组的烟水复合加热系统，其特征在于：所述冷凝水预热器通过将汽轮机凝汽器热井中的凝水引入，对环境冷风进行预热，与环境冷风换热后的凝水再回到热井中，被加热后的空气再进入所述送风机(7)和一次风机(8)。3.如权利要求1所述的一种褐煤机组的烟水复合加热系统，其特征在于：所述烟水平衡复合器包括：设于所述空预器(6)和一次风机(8)之间的一次风烟水平衡复合器(26)；设于所述空预器(6)和送风机(7)之间的二次风烟水平衡复合器(25)。4.如权利要求3所述的一种褐煤机组的烟水复合加热系统，其特征在于：将进入所述空预器(6)的烟气分成两个路：主路连接所述送风机(7)、一次风机(8)和炉膛(1)；旁路烟道中设有用于吸收烟气热量、排挤汽轮机系统高压加热器以及低压加热器抽汽的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶丽，崇培安，黄志强，蒋晓峰，杨宇，熊显巍，
申请(专利权)人：上海发电设备成套设计研究院，
类型：发明
国别省市：上海,31