一种应用于烟气余热深度利用的换热工艺系统技术方案

本实用新型专利技术一种应用于烟气余热深度利用的换热工艺系统，包含烟囱、余热锅炉尾部烟道、余热利用烟道、板式换热器、烟气冷凝水箱、热泵机组；该烟囱下方进口连接余热锅炉尾部烟道，该余热锅炉尾部烟道水平出口连接余热利用烟道的水平进口管道，该水平进口管道上设置板式换热器；该余热利用烟道的出口管道连接于烟囱上段；该板式换热器包含顶部的进水口、底部的出水口，该进水口连接进水管道，该出水口连接出水管道，该进水管道、出水管道分别连接热泵机组。本实用新型专利技术充分利用烟气余热，节约场地，还缩短了烟道长度，后期维护量少，造价低。造价低。造价低。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于烟气余热深度利用的换热工艺系统


[0001]本技术涉及一种应用于燃煤电厂及燃机电厂烟气余热深度利用的新型换热工艺系统。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，能源的需求量随之急剧增加，能源匮乏问题日渐明显，能源供需之间的矛盾日益突出，供需缺口逐年增加。
[0003]当前，我国能源利用仍然存在着利用效率低、经济效益差，生态环境压力大的主要问题，节能减排、降低能耗、提高能源综合利用率作为能源发展战略规划的重要内容，是解决我国能源问题的根本途径。
[0004]我国的中高温余热利用的技术己逐渐趋于成熟，低温烟气余热是工业余热资源中所占比例较大的一类，尚未进行合理有效利用。对于燃煤电厂及燃气
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蒸汽联合循环电厂而言，其排放的烟气尚有大量余热回收利用的资源。根据烟气在不同温度下的相关热力学特性，通过不同的换热技术降低排烟温度，实现烟气中余热的深度回收利用技术，已经证明是可行的。
[0005]目前，关于烟气余热深度利用的项目正在广泛开展，有的项目已经建成，有的项目正在实施和前期策划阶段。在实际工程应用中，实现烟气和中介循环水交换的设备一般采取直接接触式喷淋塔，该喷淋塔设备由于各层喷淋的存在，以常规9F燃机的项目为参考，该换热器的阻力至少为1000Pa，同时该换热器需要专门的布置场地，且该场地一般距离烟囱会有一段距离，不利于余热利用设备及系统的集中布置；虽然其换热效率较高，但存在占地面积大、阻力大，烟道管程长等特点，故需要较大的场地，以及增设克服换热器阻力的增压风机设备。在后期的水处理阶段，直接喷淋方案是采用中介循环水和烟气冷凝水混合在一起，加药处理的难度较大，由此产生的成本较高。
[0006]故如何克服直接接触式喷淋塔方案占地大、阻力高等缺点并保证烟气余热深度利用效率，是目前燃煤电厂及燃机电厂烟气余热深度利用的亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]本技术所要解决的问题在于提供一种应用于烟气余热深度利用的换热工艺系统。
[0008]本技术所采用的技术手段是：一种应用于烟气余热深度利用的换热工艺系统，其特征在于，包含烟囱、余热锅炉尾部烟道、余热利用烟道、板式换热器、烟气冷凝水箱、热泵机组；该烟囱底部设置第一烟气挡板门，该烟囱下方进口连接余热锅炉尾部烟道，该余热锅炉尾部烟道水平出口连接余热利用烟道的水平进口管道，该水平进口管道上设置板式换热器；该余热利用烟道的出口管道连接于烟囱上段；所述水平进口管道还设置有第二烟气挡板门，该第二烟气挡板门位于板式换热器的上游；该板式换热器包含顶部的进水口、底部的出水口，该进水口连接进水管道，该出水口连接出水管道，该进水管道、出水管道分别
连接热泵机组。
[0009]优选的，所述板式换热器下游烟道底部设置疏水槽，该疏水槽连接烟气冷凝水箱，该烟气冷凝水箱出口管道设置有烟气冷凝水输送泵。
[0010]优选的，所述板式换热器的换热面的材质为316L不锈钢。
[0011]优选的，所述余热利用烟道材质为不锈钢、玻璃钢或具有防腐涂层的普通碳钢。
[0012]优选的，所述出水管道设置有中介水泵。
[0013]本技术所达到的有益效果如下。
[0014]第一，采用板式换热器进行换热，阻力值降低至300
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400Pa，可有效降低烟气阻力。
[0015]第二，可节约场地。板式换热器设备的长度、宽度经特殊设计后，可以布置在烟囱的旁边，且占地面积较小。
[0016]第三，可节约烟道长度、造价及后期维护量。由于板式换热器贴近烟囱布置，锅炉尾部烟气经板式换热器换热后，烟气直接返回原有烟囱，故本方案相对于喷淋塔式的换热器，其烟道长度可大大减少，由此产生的造价降低，后期维护量也相应减少。
[0017]第四，可取消原设置增压风机设备，简化烟气系统和增压风机维护量。由于板式换热器阻力的减少，燃机排气压阻的增加所影响的燃机出力效果减弱，即便取消增压风机的设置，对燃机性能的影响也不大，故可以取消增压风机的设置。
[0018]第五，可简化水处理系统。板式换热器作为间壁式换热器的一种，可分离中介循环水和烟气冷凝水系统，实际运行中仅考虑烟气冷凝水的加药处理即可。
[0019]第六，可去工业化布置，视觉效果更加美观。由于板式换热器的利用，烟气设备及系统可以集中布置在烟囱之后，烟道和烟囱也集中布置在一起，烟气系统布置紧凑。
附图说明
[0020]图1为本技术工艺系统流程图。
[0021]图2为本技术结构俯视图。
[0022]图3为本技术结构侧视图。
具体实施方式
[0023]如图1、图2所示，本技术一种应用于烟气余热深度利用的换热工艺系统，包含烟囱1、余热锅炉尾部烟道2、余热利用烟道3、板式换热器4、烟气冷凝水箱5、热泵机组6。
[0024]该烟囱1底部设置第一烟气挡板门11，该烟囱1下方进口连接余热锅炉尾部烟道2，该余热锅炉尾部烟道2水平出口连接余热利用烟道3的水平进口管道，该水平进口管道上设置板式换热器4；该余热利用烟道3的出口管道连接于烟囱1上段。
[0025]如图3所示，所述水平进口管道还设置有第二烟气挡板门31，该第二烟气挡板门31位于板式换热器4的上游；烟气通过所述余热锅炉尾部烟道2进入烟囱1，设计工况下烟气进入余热利用烟道3的水平进口管道，经过板式换热器4换热后由余热利用烟道3的出口管道返回烟囱1；当余热利用系统不运行时，关闭第二烟气挡板门31同时打开第一烟气挡板门11，烟气同样都是由烟囱1排出，这样可减少烟气排放点。在具体实施例中，可通过切换第一烟气挡板门11、第二烟气挡板门31来调节或关断烟气的流量、走向等。同时可根据在具体实施中的需求在板式换热器4出口设立自立烟囱，这样的优点是可以避免在原有烟囱上开孔，
不需要考虑原有烟囱以及烟囱挡板门的防腐问题。
[0026]该板式换热器4包含顶部的进水口41、底部的出水口42，该进水口41连接进水管道61，该出水口42连接出水管道62，该进水管道61、出水管道62分别连接热泵机组6。自汽轮机热力系统来的蒸汽驱动热泵连接热泵机组6，中介循环水通过板式换热器4换热，吸收烟气热量后的中介循环水的热量传递给热网循环水，热网循环水先经热泵机组6加热同时吸收了驱动蒸汽和中介循环水的热量后，再经过热网站内的热网加热器二次加热后，最终供给热用户。该热泵机组6还连接疏水箱，被吸收热量后的中介循环水进入疏水箱，经疏水输送泵进入至汽机凝汽器。
[0027]针对该板式换热器4的特点，为优化热泵机组的运行工况，在能满足余热量提取的前提下，在具体实施例中可通过适当调整该板式换热器4的尺寸来适应现场的布置条件，同时能保证端差和设备安全性。该板式换热器4进出水均为中介循环水，该中介循环水为闭式循环，考虑到闭式水对设备管道等的腐蚀，在具体实施例中需增设加碱或加氨装置。考虑到烟气及烟气冷凝水对板式换热器受热面的腐蚀，该板式换热器4的换热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于烟气余热深度利用的换热工艺系统，其特征在于，包含烟囱（1）、余热锅炉尾部烟道（2）、余热利用烟道（3）、板式换热器（4）、烟气冷凝水箱（5）、热泵机组（6）；该烟囱（1）底部设置第一烟气挡板门（11），该烟囱（1）下方进口连接余热锅炉尾部烟道（2），该余热锅炉尾部烟道（2）水平出口连接余热利用烟道（3）的水平进口管道，该水平进口管道上设置板式换热器（4），该余热利用烟道（3）的出口管道连接于烟囱（1）上段；所述水平进口管道还设置有第二烟气挡板门（31），该第二烟气挡板门（31）位于板式换热器（4）的上游；该板式换热器（4）包含顶部的进水口（41）、底部的出水口（42），该进水口（41）连接进水管道（61），该出水口（42）连接出水管道（62），该进水管道（6...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱众勇，段丽平，严乐，孟亚力，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：