一种锅炉烟气余热利用与脱白一体化系统技术方案

一种锅炉烟气余热利用与脱白一体化系统，包括烟气余热吸热单元，安装设置于烟气通路上，烟气余热吸热单元具有多个子单元，多个子单元依次顺序布置于烟气通道上，通过多个子单元对烟气余热进行梯级换热回收，得到不同温度的余热热能；烟气余热利用单元与烟气余热吸热单元之间采用热循环管路连接，烟气余热利用单元具有多个子单元，不同子单元分别利用不同温度的余热热能，加热电站水系统、空气系统和烟气系统中的水、空气和排放烟气；实现了能量的梯级利用，可同时实现节能、节水和脱白。

An Integrated System of Utilization and Debleaching of Waste Heat from Boiler Flue Gas

A boiler flue gas waste heat utilization and bleaching integrated system, including flue gas waste heat absorption unit, installed in the flue gas path, flue gas waste heat absorption unit has a number of sub-units, a number of sub-units sequentially arranged in the flue gas channel, through a number of sub-units for flue gas waste heat cascade heat recovery, to obtain different temperatures of waste heat utilization unit; The flue gas heat recovery unit is connected with the flue gas heat absorption unit by a heat circulation pipeline. The flue gas heat recovery unit has several sub-units. Different sub-units utilize the heat energy of the waste heat at different temperatures to heat the water, air and flue gas in the water system, air system and flue gas system of the power station, and realize the cascade utilization of energy, and realize energy saving, water saving and bleaching at the same time.

【技术实现步骤摘要】
一种锅炉烟气余热利用与脱白一体化系统
本专利技术属于电厂乏汽余热回收节能领域，具体涉及一种燃煤电站锅炉烟气余热利用与脱白一体化系统。
技术介绍
我国很多地区出台了烟气脱白的有关规定，对燃煤锅炉排烟进行脱白处理势在必行，实现燃煤电站烟气脱白及烟气余热回收节能是我国电力行业亟待解决的关键问题。烟气脱白的主要技术包括：烟气升温脱白、烟气冷凝脱白和烟气降温再热脱白等，现有烟气脱白技术多为烟气升温脱白技术，这个技术需要将烟气温度加热至90～100℃，造成了大量的能量浪费。烟气冷凝再热脱白，可以降低脱白能耗同时回收部分水分，但现有技术为孤立技术，难以实现能量的梯级利用，能耗水平依然很高。因此，现有技术的问题是能耗高、投资大，因此，如何降低脱白系统能耗和投资是燃煤发电机组节能减排的技术难点问题。如何提高效率与运行灵活性、减少污染物排放是燃煤电站长期关注和重点解决的关键问题。燃煤电站排烟余热回收可降低锅炉排烟热损失，进而提高燃煤电站发电效率。锅炉排烟脱白，是对锅炉排烟进行处理，避免锅炉排烟遇冷凝结产生烟囱冒“白烟”的现象。现有烟气脱白及余热利用系统为独立系统，造成锅炉排烟脱白能耗高。
技术实现思路
本专利技术提出了一种燃煤电站锅炉烟气余热利用与脱白一体化系统及运行方法，该系统采用三级烟气冷却器，将最高温的锅炉烟气余热回收用于加热汽轮机回热系统凝结水以降低发电系统煤耗，中间温度烟气余热回收由于对脱硫塔后部冷凝后降温的烟气进行再热，低温烟气余热用于对进入锅炉空气预热器的空气预热；脱硫塔出口烟气先进行冷凝，其中的水分回收，然后再升温后送入锅炉排放。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种锅炉烟气余热利用与脱白一体化系统，其中包括燃煤发电系统，燃煤发电系统由锅炉(1)、空气预热器(2)、除尘器(3)、脱硫塔(4)、烟囱(5)、汽轮机(6)、汽轮机冷却回热系统(7)构成；其特征在于，还包括烟气余热吸热单元，安装设置于烟气通路上，烟气余热吸热单元具有多个子单元，多个子单元依次顺序布置于烟气通道上，通过多个子单元对烟气余热进行梯级换热回收，得到不同温度的余热热能；包括烟气余热利用单元，烟气余热利用单元与烟气余热吸热单元之间采用热循环管路连接，烟气余热利用单元具有多个子单元，不同子单元分别利用不同温度的余热热能，加热电站水系统、空气系统和烟气系统中的水、空气和排放烟气。还提供一种锅炉烟气余热利用与脱白一体化方法，当燃煤发电系统运行时，锅炉高温烟气经除尘器(3)、脱硫塔(4)、烟囱(5)后排出；来自锅炉的高温蒸汽经汽轮机(6)、汽轮机冷却回热系统(7)后返回锅炉进行加热循环；外界空气经空气预热器(2)与高温烟气换热后进入锅炉；其特征在于，利用烟气高温冷却器(81)吸收烟气热能，通过管路与汽轮机冷却回热系统(7)相连，加热汽轮机冷却回水；利用烟气中温冷却器(81)吸收烟气热能，中温换热介质通过管路与烟气再热器(85)相连，对烟气冷凝器(84)冷凝脱白处理后的排放烟气进行再加热；经烟气再热器(85)再加热，排口烟气的温度T与湿度条件下的饱和温度T’之间的温度差△T使排空烟气在排出后一段时间内达不到露点温度，烟囱(5)排烟水份不会凝结成水雾；利用烟气低温冷却器(83)吸收烟气热能，低温换热介质通过管路与暖风器(87)相连，对进入空气预热器(2)的空气进行加热。本专利技术系统简捷，实现了能量的梯级利用，可同时实现节能、节水和脱白。具有以下优点：(1)本专利技术可实现了锅炉排烟余热与水的同时回收，系统节能潜力达1.7g/kWh至2.9g/kWh。(2)本专利技术通过尾部烟道受热面的合理布置，大幅度降低了系统的投资，可降低系统投资达10％至20％。附图说明图1是烟气余热利用与脱白一体化系统示意图；图中：1为锅炉、2为空气预热器、3为除尘器、4为脱硫塔、5为烟囱、6为汽轮机、7为汽轮机冷却回热系统、81为烟气高温冷却器、82为烟气中温冷却器、83为烟气低温冷却器、84为烟气冷凝器、85为烟气再热器、86为烟气再热循环水泵、87为暖风器、88为空气加热循环水泵具体实施方式下面结合附图1对本专利技术作进一步描述，应当理解，此处所描述的内容仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术基于“温度对口、梯级利用”的基本原理，将烟气脱白系统与烟气余热利用系统相耦合，通过系统间物质流和能量流的耦合，实现能量的梯级利用，同时，通过合理匹配温差有效降低系统投资，从而实现系统节能与脱白的协同工作。一种燃煤电站锅炉烟气余热利用与脱白一体化系统，其中包括常规燃煤发电系统，常规燃煤发电系统由依次相连的锅炉(1)、空气预热器(2)、除尘器(3)、脱硫塔(4)、烟囱(5)、汽轮机(6)、汽轮机冷却回热系统(7)构成；锅炉烟气经过空气预热器(2)、除尘器(3)、脱硫塔(4)、烟囱(5)，进行除尘和脱硫处理后排出。来自锅炉的高温蒸汽经汽轮机(6)、汽轮机冷却回热系统(7)后返回锅炉进行加热循环。还包括烟气余热吸热单元，对烟气余热进行换热回收。由烟气高温冷却器(81)、烟气中温冷却器(82)、烟气低温冷却器(83)构成，烟气高温冷却器(81)、烟气中温冷却器(82)、烟气低温冷却器(83)依次安装设置于空气预热器(2)和除尘器(3)间的烟气通路上，通过烟气高温冷却器(81)、烟气中温冷却器(82)、烟气低温冷却器(83)可对烟气余热梯级利用，得到不同温度的余热热能；烟气高温冷却器(81)、烟气中温冷却器(82)、烟气低温冷却器(83)采用水气换热器结构，换热介质为水，换热器采用逆流布置，换热介质流向与烟气流向逆向；还包括烟气余热利用单元，烟气余热利用单元与烟气余热吸热单元之间采用热循环管路连接，换热回收的热能在烟气余热利用单元中进行放热利用。烟气余热利用单元包括高温加热器、中温加热器和低温加热器，分别连接于烟气高温冷却器(81)、烟气中温冷却器(82)、烟气低温冷却器(83)，分别利用不同温度的余热热能。高温加热器为汽轮机冷却回热系统(7)的一部分，通过第一热循环管路连接烟气高温冷却器(81)，对汽轮机冷却回水进行加热。中温加热器为烟气再热器(85)，通过第二热循环管路连接烟气中温冷却器(82)，设置于脱硫塔(4)、烟囱(5)间的烟气通路上，采用水气换热器，对排放烟气进行再加热。第二热循环管路上设有烟气再热循环水泵(86)，可调节循环水量，控制换热，保证合理换热温度。低温加热器为暖风器(87)，通过第三热循环管路连接烟气低温冷却器(83)，暖风器(87)入口与大气连通，出口与空气预热器(2)空气入口连通，，采用水气换热器，对进入环境空气进行加热。第二热循环管路上设有空气加热循环水泵(88)，可调节循环水量，控制换热，保证合理换热温度。还包括烟气冷凝器(84)，设置于脱硫塔(4)、烟气再热器(85)间的烟气通路上，对经脱硫处理后的含水烟气中水气成份进行冷凝。其运行方法为，燃煤发电系统正常运行，锅炉高温烟气经除尘器(3)、脱硫塔(4)、烟囱(5)后排出；来自锅炉的高温蒸汽经汽轮机(6)、汽轮机冷却回热系统(7)后返回锅炉进行加热循环。外界空气经空气预热器(2)与高温烟气换热后进入锅炉。烟气高温冷却器(81)吸收烟气热能，通过管路与汽轮机冷却回热系统(7)相连，加热汽轮机冷却回水，烟气高温冷却器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锅炉烟气余热利用与脱白一体化系统，其中包括燃煤发电系统，燃煤发电系统由锅炉(1)、空气预热器(2)、除尘器(3)、脱硫塔(4)、烟囱(5)、汽轮机(6)、汽轮机冷却回热系统(7)构成；其特征在于，还包括烟气余热吸热单元，安装设置于烟气通路上，烟气余热吸热单元具有多个子单元，多个子单元依次顺序布置于烟气通道上，通过多个子单元对烟气余热进行梯级换热回收，得到不同温度的余热热能；包括烟气余热利用单元，烟气余热利用单元与烟气余热吸热单元之间采用热循环管路连接，烟气余热利用单元具有多个子单元，不同子单元分别利用不同温度的余热热能，加热电站水系统、空气系统和烟气系统中的水、空气和排放烟气。

【技术特征摘要】
2018.11.04 CN 20181130457381.一种锅炉烟气余热利用与脱白一体化系统，其中包括燃煤发电系统，燃煤发电系统由锅炉(1)、空气预热器(2)、除尘器(3)、脱硫塔(4)、烟囱(5)、汽轮机(6)、汽轮机冷却回热系统(7)构成；其特征在于，还包括烟气余热吸热单元，安装设置于烟气通路上，烟气余热吸热单元具有多个子单元，多个子单元依次顺序布置于烟气通道上，通过多个子单元对烟气余热进行梯级换热回收，得到不同温度的余热热能；包括烟气余热利用单元，烟气余热利用单元与烟气余热吸热单元之间采用热循环管路连接，烟气余热利用单元具有多个子单元，不同子单元分别利用不同温度的余热热能，加热电站水系统、空气系统和烟气系统中的水、空气和排放烟气。2.根据权利要求1所述的一种锅炉烟气余热利用与脱白一体化系统，其特征在于，烟气余热吸热单元的多个子单元包括烟气高温冷却器(81)、烟气中温冷却器(82)、烟气低温冷却器(83)。3.根据权利要求2所述的一种锅炉烟气余热利用与脱白一体化系统，其特征在于，烟气高温冷却器(81)、烟气中温冷却器(82)、烟气低温冷却器(83)依次安装设置于空气预热器(2)和除尘器(3)间的烟气通路上。4.根据权利要求3所述的一种锅炉烟气余热利用与脱白一体化系统，其特征在于，烟气余热利用单元的多个子单元包括高温加热器、中温加热器和低温加热器。5.根据权利要求4所述的一种锅炉烟气余热利用与脱白一体化系统，其特征在于，高温加热器设置于汽轮机冷却回热系统(7)，通过第一热循环管路连接烟气高温冷却器(81)，采用水水换热器，对汽轮机冷却回水进行加热。6.根据权利要求4所述的一种锅炉烟气余热利用与脱白一体化系统，其特征在于，中温加热器为烟气再热器(85)，通过第二热循环管路连接烟气中温冷却器(82)，设置于脱硫塔(4)、烟囱(5)间的烟气通路上，采用水气换热器，对...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国柱，张钧泰，李本锋，张晓明，江澄宇，刘忠秋，刘明，
申请(专利权)人：大唐北京能源管理有限公司，大唐环境产业集团股份有限公司，中国大唐集团公司，
类型：发明
国别省市：北京,11