高效节水节能烟气预降温系统技术方案

一种可广泛应用于火力发电厂、热电厂系统及其它需加装烟气脱硫装置燃煤锅炉生产工艺过程，能够实现高效节水、节能的烟气预降温系统，对于燃煤电厂来说，它从凝结水系统分两路取水，采用变频升压泵灵活调节系统流量、温度，并以凝结水代替辅汽加热锅炉暖风器，在引风机前后分别采用Ⅰ、Ⅱ烟气预降温装置，降低锅炉排烟温度，回收排烟热损失，以实现高效节能节水的目的；对于非燃煤电厂来说，可以通过在烟气预减温器和暖风器之间建立一个闭式水循环系统实现连续换热同样达到节水、节能的目的。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术技术涉及火力发电厂、热电厂的锅炉、汽轮机循环热力系统控制技术，锅炉 烟气余热回收利用技术，锅炉暖风器加热和烟气石灰石石膏湿法脱硫工艺节水技术等。对北 方寒冷地区的电厂或其它工业节水节能效果尤为显著。
技术介绍
目前，传统上北方地区电厂普遍采用辅助蒸汽加热锅炉暖风器的方案；由于辅汽参数 较高，用来加热锅炉暖风器，需要消耗大量的高品质热能，因而事实上造成了能源的极大浪 费。对于锅炉烟气脱硫而言则普遍采用己经成熟的石灰石石膏湿法脱硫工艺(此脱硫工艺己 经成熟，相比其它脱硫工艺有脱硫效率高、系统运行可靠、成本低的优势，因此广泛运用。)； 但采用石灰石石膏湿法脱硫工艺，又存在由于锅炉排烟温度较高，带来了水资源极大浪费的 问题。为此我们设计了一种系统装置实现既将锅炉排烟温度降低、烟气余热回收利用，又同 时减少石灰石石膏湿法脱硫工艺大量水耗；该系统装置由多种设备(包括换热器、水泵、变 频器、阀门、仪表、管道等等)构成。
技术实现思路
为了克服或减少现有燃煤锅炉生产工艺造成的对煤炭资源和水资源的浪费问题，本实用 新型技术提供了一种全新的系统工艺流程设计方案，此方案能克服北方地区传统电厂或其它 工业锅炉采用辅汽加热锅炉暖风器和采用石灰石石膏湿法脱硫工艺后存在的能源和水的浪费 问题。本技术解决其技术问题所采用的技术工艺方案分为两个， 一种是针对电厂(或热电 厂)采用凝结水方案一一冬季运行时，从汽轮机凝结水系统分两路取水，通过变频泵升压后 先加热锅炉暖风器(代替采用辅汽加热暖风器的不经济运行方式)，然后再先后去引风机出、 入口烟气预降温装置冷却经过除尘后的烟气，以降低锅炉排烟温度，回收锅炉排烟热损失； 同时由于锅炉排烟温度降低，进入脱硫塔的烟气温度降低，脱硫塔内水蒸发消耗减少。又由 于引风机入口烟气温度降低，烟气比容降低，引风机电功率消耗大大降低。夏季运行时，凝结水可直接去冷却烟气，降低烟气的排烟热损失，同时脱硫系统水耗减少。另一种方案是针对电厂以外的其它工业领域需要采用锅炉和石灰石石膏湿法脱硫工艺的节水、节能技术:即采用闭式循环水方案一一通过变频循环水泵，将水依次通过引风机出、入 口烟气预降温装置以冷却烟气，降低锅炉排烟温度，回收锅炉排烟热损失；水吸收热量后再 进入锅炉暖风器，以代替辅汽加热暖风器。由于利用排烟余热代替辅汽加热锅炉暖风器，减 少了机组抽汽，提高了热效率。本技术的结构特点是全部烟气预降温装置均布置在除尘器后面，可以防止磨损和堵灰；同时，II级烟气预降 温装置布置上尽可能靠近脱硫塔入口，以减少防腐方面的投资。在锅炉引风机前后分别各布置一级烟气预降温装置(共两级)，有利于节省制造成本并降 低引风机功率。采用热凝结水作为暖风器加热热源，尽可能将较多烟气余热直接回收到锅炉，提高热能 回收效率。采用变频增压水泵以调节凝结水的流量和温度。烟气预降温装置换热介质为凝结水和烟气，暖风器的换热介质为凝结水和空气，两者均 为气-水换热器。本技术的有益效果是采用以上两种工艺后，降低了锅炉的排烟热损失，暖风器加 热源采用凝结水(或闭式水)代替了辅汽，降低了锅炉的排烟温度，使整个系统达到了节能节 水的效果。以下结合附图对本技术进一步说明。图l是本技术采用凝结水方案的工艺流程原理图。图2是本技术采用闭式循环方案的工艺流程原理图。图l中l.锅炉，2.烟囱，3.脱硫塔，4.引风机，5.电除尘器，6.空气预热器，7.暖风器， 8.送(一次)风机，9.变频增压水泵，10. I级烟气预降温器，11. II级烟气预降温器， 12.凝汽器(排汽装置)，13.凝结水泵，14.低压加热器，15.除氧器。图2中1.锅炉，2.烟囱，3.脱硫塔，4.引风机，5.电除尘器，6.空气预热器，7.暖风器，s.送(一次)风机，9.变频循环水泵，io. i级烟气预降温器，ii. n级烟气预降温器，12.膨胀水箱。具体实施方式在附图说明图1中，将传统上北方地区锅炉采用辅汽加热锅炉暖风器的不经济方式改为采用凝结 水加热锅炉暖风器，通过调节变频增压泵入口凝结水的流量和温度，可以调节暖风器出口风温。在引风机出、入口分别加装n级烟气预降温器和i级烟气预降温器，达到降低引风机功 耗和回收排烟热量，并且降低烟气预降温器制造成本的目的，实现了节能节水。具体变频增 压泵入口温度和流量设计计算、II级烟气预降温器和I级烟气预降温器设计计算根据锅炉和 汽轮机的参数、型式不同需具体核算。在图2中，改变传统锅炉采用辅汽加热锅炉暖风器的不经济方式，改为采用闭式循环水系统加热锅炉暖风器，通过调节变频循环泵的转速可改变系统流量，可以调节暖风器出口风 温。在引风机出、入口分别加装II级烟气预降温器和I级烟气预降温器，达到降低引风机功 耗和回收排烟热量，并且降低烟气预降温器制造成本的目的，实现了节能节水。具体系统循 环流量的设计计算、n级烟气预降温器和i级烟气预降温器设计计算根据锅炉参数、型式不 同需具体核算。权利要求1、高效节水节能烟气预降温系统，由变频增压水泵、气-水暖风器、I级烟气预降温器、II级烟气预降温器、各种仪表、测量装置、阀门和管道等组成，其特征是凝结水分别取自于汽轮机某级低压加热器前后作为暖风器加热热源，按顺序通过管道和阀门先后接至变频增压水泵、气-水暖风器、II级烟气预降温器和I级烟气预降温器，最后回至汽轮机某级低压加热器出口，各种仪表和测量装置安装于管道上。2、 根据权利要求1所述的高效节水节能烟气预降温系统，其特征是全部烟气预降温装置均 布置在锅炉烟气除尘器后面。3、 根据权利要求1所述的高效节水节能烟气预降温系统，其特征是II级烟气预降温器和I 级烟气预降温器分两级串联布置于锅炉引风机的出、入口。4、 根据权利要求1所述的高效节水节能烟气预降温系统，其特征是I 、 II级烟气预降温器、 锅炉暖风器均采用气-水换热器。5、 根据权利要求1所述的高效节水节能烟气预降温系统，其特征是采用变频增压水泵调节 凝结水的流量和温度。专利摘要一种可广泛应用于火力发电厂、热电厂系统及其它需加装烟气脱硫装置燃煤锅炉生产工艺过程，能够实现高效节水、节能的烟气预降温系统，对于燃煤电厂来说，它从凝结水系统分两路取水，采用变频升压泵灵活调节系统流量、温度，并以凝结水代替辅汽加热锅炉暖风器，在引风机前后分别采用I、II烟气预降温装置，降低锅炉排烟温度，回收排烟热损失，以实现高效节能节水的目的；对于非燃煤电厂来说，可以通过在烟气预减温器和暖风器之间建立一个闭式水循环系统实现连续换热同样达到节水、节能的目的。文档编号F27D17/00GK201251371SQ20082013984公开日2009年6月3日 申请日期2008年10月17日 优先权日2008年10月17日专利技术者付京朝, 李曙光, 申焕民 申请人:华润电力投资有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
高效节水节能烟气预降温系统，由变频增压水泵、气－水暖风器、Ⅰ级烟气预降温器、Ⅱ级烟气预降温器、各种仪表、测量装置、阀门和管道等组成，其特征是：凝结水分别取自于汽轮机某级低压加热器前后作为暖风器加热热源，按顺序通过管道和阀门先后接至变频增压水泵、气－水暖风器、Ⅱ级烟气预降温器和Ⅰ级烟气预降温器，最后回至汽轮机某级低压加热器出口，各种仪表和测量装置安装于管道上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李曙光，申焕民，付京朝，
申请(专利权)人：华润电力投资有限公司，
类型：实用新型
国别省市：15[中国|内蒙]