排烟余热在蒸汽回热动力循环中的利用系统技术方案

一种排烟余热在蒸汽回热动力循环中的利用系统，包括凝汽器，低压加热器、高压加热器和除氧器，锅炉的空气换热器前配置一余热换热器，低压加热器和高压加热器分别通过阀门与余热换热器组成彼此独立的串、并联结构，此种结构和余热换热器相连接，降低了余热利用系统的初投资和投资回收年限，提高了节能效益，特别适用于布置空间小、引风机压头不大的火电厂锅炉－汽轮机系统中。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种热交换系统，特别涉及一种锅炉排烟余热在蒸汽热动力循环中的利用系统。具有蒸汽回热动力循环的火力发电厂以及具有自备电厂的企业，在生产过程中存在各种余热资源，如火电厂锅炉排烟余热，根据国内机组重大问题普查结果，国产200mw和300mw机组锅炉排烟温度超过设计值20-30℃的情况很多，高的达180℃以上，锅炉排烟余热有效利用是当务之急。由国外文献Some applications of the Low-level Econom-izer，Proc.Amer.Power.ConfVol.ⅩⅩⅠⅠ，1960 PP189-195。和国内专利技术专利利用锅炉排烟余热的低压节能复合系统(专利技术专利号86105222.6)可知，余热换热器均布置在锅炉空气预热器后部烟道内，由于锅炉排烟温度较低，带来以下缺点1、由于传热温压低，余热换热器受热面积较大，需要较大布置空间;2、为了保证一定传热温压，余热换热器的进水只能由凝结水温度较低的低压加热器供给，节省的是一部分原加热低温凝结水的低能级汽轮机抽汽，节能效益较低，加之余热换热器受热面积较大，烟阻也大，扣除引风机耗电，使节能效益更低。综上所述，现有技术状况的锅炉排烟余热利用系统，余热换热器受热面积大，烟阻也大，使初投资增大，投资回收年限较长，特别是对现有锅炉，由于布置空间小，布置不下那么多受热面，而引风机由于锅炉运行日久，漏风增大，引风机的风压余量不大，而影响现有锅炉排烟余热利用系统的推广应用。本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种排烟余热在蒸汽回热动力循环中的利用系统，该系统降低了余热利用系统的初投资和投资回收年限，提高了节能效益，特别是也能应用于布置空间较小、引风机压头不大的火电厂锅炉-汽轮机热力系统中。本专利技术的特征是，在锅炉的第一级空气换热器前布置一余热换热器，通过余热换热器用排烟余热加热热力系统中的凝结水，从而排除了用于加热凝结水的汽轮机一级或多级抽气，使它返回汽轮机中膨胀作功发电，实现了排烟余热的单能级和多能级梯度开发利用。附图说明图1是本专利技术的系统原理图。图2是本专利技术的一个实施例。图3是本专利技术的另一个实施例。下面结合附图对本专利技术的结构原理和工作原理作详细的说明。参照图1，本专利技术包括一与汽轮机6的排气口相连接的凝汽器8，与汽轮机6的抽气口相连接的低压加热器No5-No8、高压加热器No1-No3和除氧器No4，高压加热器No1-No3之间配置有供水调节阀a1-a4及回水控制阀b1-b4，低压加热器No5-No8之间配置有供水调节阀a5-a9及回水控制阀b5-b9，锅炉1的第一级空气换热器5前布置一余热换热器4，余热换热器4的入口端A可与低压加热器的供水端A2或高压加热器的供水端A1相连接，余热换热器4的出水端B可与低压加热器的回水端B2或高压加热器的回水端B1或b1相连接，余热换热器4的出水端可以通过管道D接地沟或通过管道F接凝汽器8。另外，图中，2是省煤器、3是第二级空气预热器、7是发电机、9是凝结水泵、10是给水泵。由图1可知余热换热器4布置在第一级空气预热器5之前任何部位烟道中，若要指定高压加热器No3出口凝结水向余热换热器4供水，则可只打开供水调节阀a3，经A1点到A点向余热换热器4供水，因此可选择控制供水调节阀a1至a4的开或关来控制各高压加热器经A1点到A点向余热换热器4供水。同理，也可选择控制供水调节阀的开或关来控制各低压加热器a5至a9经A2点到A点向余热换热器4供水。经余热换热器4加热后B点处的凝结水，可选择控制回水控制阀b1至b4或b5至b9的开与关，由B点经B1点进入各高压加热器或直接经调节阀b1进入省煤器，也可由B点经B2点进入各低压加热器或进入除氧器，从而可节省一级以上原加热凝结水的部分高压加热器或低压加热器汽轮机抽汽量，使之在汽轮机中继续作功发电，由于余热换热器吸收了烟气的热量，使锅炉排烟温度低于原来值，那么排烟温度降低的那一部分余热实际上被用来发电，若发电机组的电功率不变，则可节能。锅炉机组在启停时，余热换热器4的出口水可排入地沟或凝汽器8，以清洗和冷却余热换热器4和连接管路。参照图2，该实施例中，高压加热器No1-No3通过供水调节阀a3，a4及管道与余热换热器4的入口端相连接，余热换热器4的出水端通过回水控制阀b1与省煤器2的入口端相连接，从而余热换热器4与高压加热器No1-No3构成了一并联结构。参照图3，该实施例中，低压加热器No5-No8通过供水调节阀a6，a7及管道与余热换热器4的入口端相连接，余热换热器4的出水端通过回水控制阀b5与除氧器No4的入口端相连接，从而余热换热器4与低压加热器No5-No6构成了一并联结构。本专利技术具有以下特点1、余热换热器布置在第一级空气预热器之前，或省煤器前后适宜烟温区。由于该处烟温比锅炉排烟温度高得多，吸收相同热量所需余热换热器受热面积要小得多，相应烟阻和水阻也小，这不但使节能改造所需初投资大幅度降低，而且也解决了现有锅炉在较小空间内布置余热换热器受热面的问题，而锅炉引风机和凝结水泵也不需要更换;2、余热换热器可扩展到与高压加热器组成余热利用系统。这是由于余热换热器所处烟温较高，可用水温较高的高压加热器凝结水向其供水，因而节省的是一部分高能位汽轮机抽汽，能显著提高节能效益;3、解决燃用高硫燃料余热换热器低温腐蚀的问题。若高硫燃料的烟气露点温度在125℃以上，因低加供水温度低，用低压加热器供水会使余热换热器受热面的金属壁温低于燃用高硫燃料烟气露点温度，从而发生低温腐蚀。高压加热器凝结水温高，用高压加热器凝结水向余热换热器供水，可避免低温腐蚀;4、排烟余热利用系统配有启停时用来清洗和冷却用的管路。5、采用并联排烟余热利用系统时，余热换热器可来自一个以上高压加热器或低压加热器供水，即多路供水系统;6、只要能替代锅炉排烟余热的各种余热资源、太阳能、地热能等均能应用本系统节能;7、余热换热器可采用光管、肋片或鳍片管、膜式受热面、太阳能集热器等构成。本专利技术系统简单，操作方便灵活，运行可靠;锅炉排烟温度可调;初投资低，投资回收年限约2年;发电煤耗可下降2-4.2g/kw.h;余热换热器能耐干烧，因而排烟余热利用系统出故障，可切断其供水，不影响发电机组的正常运行;余热换热器不会发生烟气侧低温腐蚀;余热换热器受热面积不大，系统烟气侧和水侧阻力较小，有利于对现有锅炉机组采用本技术进行节能改造。本专利技术适用于火电厂和具有自备电厂的钢铁、冶金、石油及化工等企业在生产过程中产生的各种余热利用，也可用于太阳能和地热能。权利要求1.排烟余热在蒸汽回热动力循环中的利用系统，包括与汽轮机(6)排气口相连接的凝汽器(8)，与汽轮机(6)抽气口相连接的低压加热器(No5-No8)、除氧器(No4)，本专利技术的特征是，该系统还包括一配置在锅炉(1)的空气换热器(5)前的余热换热器(4)，余热换热器(4)与低压加热器(No5-No8)通过供水调节阀(a5-a9)、回水控制阀(b5-b9)及连接管道组成串联或并联结构。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所说的余热换热器(4)的入口端(A)与低压加热器的供水端(A)相连接，余热换热器(4)的出水端(B)与低压加热器的回水端(B2)相连接。3.根本文档来自技高网...

【技术保护点】
排烟余热在蒸汽回热动力循环中的利用系统，包括与汽轮机（６）排气口相连接的凝汽器（８），与汽轮机（６）抽气口相连接的低压加热器（Ｎｏ５－Ｎｏ８）、除氧器（Ｎｏ４），本专利技术的特征是，该系统还包括一配置在锅炉（１）的空气换热器（５）前的余热换热器（４），余热换热器（４）与低压加热器（Ｎｏ５－Ｎｏ８）通过供水调节阀（ａ↓［５］－ａ↓［９］）、回水控制阀（ｂ↓［５］－ｂ↓［９］）及连接管道组成串联或并联结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永康，林万超，刘光铎，陈国慧，邢秦安，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：61[中国|陕西]