一种基于锅炉系统自身的烟气余热利用系统技术方案

本发明专利技术属于锅炉技术领域，特别涉及一种基于锅炉系统自身的烟气余热利用系统。其技术方案为：一种基于锅炉系统自身的烟气余热利用系统，包括锅炉主体，锅炉的尾部连接有进口烟道，进口烟道连接有空气预热器，空气预热器的另一端连接有出口烟道，还包括一次风道和二次风道，一次风道和二次风道均经过空气预热器，一次风道连接到磨煤机，磨煤机的出口端通过管道与锅炉主体连接，二次风道连接到锅炉主体；所述进口烟道出口烟道之间连接有旁路加热系统，旁路加热系统连接到磨煤机与锅炉主体之间的管路上。本发明专利技术提供了一种通过锅炉系统自身对烟气余热进行吸收以提高利用能量的品味的烟气余热利用系统。气余热利用系统。气余热利用系统。

【技术实现步骤摘要】
一种基于锅炉系统自身的烟气余热利用系统


[0001]本专利技术属于锅炉
，特别涉及一种基于锅炉系统自身的烟气余热利用系统。

技术介绍

[0002]大型电站锅炉的排烟温度一般控制在120℃左右，受各种因素限制难于进一步降低。随着国家节能减排的政策驱动，烟气余热利用技术层出不穷。烟气余热利用系统可归纳为三种形式：1)烟气冷却器(低温省煤器)；2)冷风加热器+烟气冷却器；3)冷风加热器+空气预热器旁路系统。
[0003]1)图2是烟气冷却器(低温省煤器)的系统示意图，烟气冷却器受热面布置在空预器出口至除尘器入口的烟道内，吸收锅炉尾部烟气余热。吸收的这部分热量用来排挤汽机低压凝结水系统抽汽，被排挤的抽汽继续进入汽机下游做功，从而达到提升机组效率的目的。
[0004]2)图3是冷风加热器+烟气冷却器的系统示意图，该套系统由冷风加热器与烟气冷却器两套系统组成。冷风加热器提升了空气预热器的入口冷风温度，空预器出口排烟温度也相应升高。烟气冷却器布置在空预器出口至冷风加热器降烟温段之间的烟道内，利用这部分被提升了温度的烟气的余热。冷风加热器提升了尾部烟气余热的品位，相对于单一的烟气冷却器系统，其机组效率提升的幅度更高。
[0005]3)图4是冷风加热器+空气预热器旁路系统的系统示意图。该系统由冷风加热器和空气预热器旁路系统两部分组成，冷风加热器的作用是提升空气预热器入口冷风温度，同时保证空气预热器出口温度不变，相应提升了冷端金属壁温，防止空气预热器的冷端腐蚀和堵塞的问题。空预器烟气旁路由布置在空预器旁路烟道中的两级高、低压烟气冷却器组成，高压烟气冷却器利用吸收的烟气余热来加热部分高压给水，进而排挤汽机高压缸抽汽；低压烟气冷却器利用吸收的烟气余热来加热部分低压凝结水，进而排挤汽机低压缸抽汽。由于旁路烟温更高、余热品位更高，且排挤了高压缸排汽，在提升机组效率方面相对前述两者烟气余热利用方式更优。
[0006]从上述的分析可知，三种烟气余热利用系统虽然系统配置不同，节能效果有差异，但其具有一个共同点：烟气余热作用于汽机回热系统，用于排挤汽机抽汽，其利用能量的品位相对较低。
[0007]大型电站锅炉采用中速磨冷一次风制粉系统。空气预热器出口热一次风进入磨煤机中干燥煤粉，并形成风粉混合物从磨煤机出口煤粉管道进入锅炉燃烧。近些年广义回热理论得到快速发展，出现了采用汽轮机抽汽作为热源加热磨煤机出口一次风粉的技术。即有采用汽轮机抽汽直接加热一次风粉的技术，也有通过导热介质间接加热的技术。但其热源均来自汽机回热。
[0008]上述三种烟气余热利用方式和一次风粉加热技术，均存在锅炉和汽机的耦合，运行控制复杂，机组效率提升幅度有限。

技术实现思路

[0009]为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种通过锅炉系统自身对烟气余热进行吸收以提高利用能量的品味的烟气余热利用系统。
[0010]本专利技术所采用的技术方案为：
[0011]一种基于锅炉系统自身的烟气余热利用系统，包括锅炉主体，锅炉的尾部连接有进口烟道，进口烟道连接有空气预热器，空气预热器的另一端连接有出口烟道，还包括一次风道和二次风道，一次风道和二次风道均经过空气预热器，一次风道连接到磨煤机，磨煤机的出口端通过管道与锅炉主体连接，二次风道连接到锅炉主体；所述进口烟道出口烟道之间连接有旁路加热系统，旁路加热系统连接到磨煤机与锅炉主体之间的管路上。
[0012]本专利技术中，烟气余热回收到磨煤机出口风粉混合物，余热进入锅炉系统，相当于直接降低了排烟温度，有效提升锅炉效率，热量品位较高，节能效果显著。风粉混合物温度提升后，着火热减少，稳燃能力改善；对燃低挥发分煤效果更佳。风粉混合物温度提升，着火提前，燃烧效率提高；对燃低挥发分煤效果更佳。
[0013]作为本专利技术的优选方案，所述旁路加热系统包括旁路烟道，旁路烟道连接于进口烟道与出口烟道之间，旁路烟道上连接有烟气导热介质换热器，磨煤机与锅炉主体之间的管路上连接有导热介质风粉混合物加热器，烟气导热介质换热器和导热介质风粉混合物加热器之间连接有导热介质循环管路。导热介质在烟气导热介质换热器吸收烟气热量，导热介质温度上升，烟气温度下降，低温烟气回到空气预热器出口烟道。导热介质在导热介质风粉混合物换热器中加热磨煤机出口的风粉混合物，导热介质温度下降，风粉混合物上升。
[0014]作为本专利技术的优选方案，所述导热介质循环管路上连接有调节油箱和加压泵。加压泵能调节导热介质的循环速率，调节油箱能对调节导热介质循环管路补充导热介质。
[0015]作为本专利技术的优选方案，所述出口烟道上还连接有热媒水系统，热媒水系统分别连接到一次风道和二次风道，热媒水系统位于出口烟道上旁路加热系统远离空气预热器的一侧。热媒水系统降低了排烟温度，提升了常规空气预热器的入口风温，相应提升了冷端金属壁温，可有效的防止冷端腐蚀和堵塞现象。加热空气的热量被锅炉系统回收，使锅炉热效率进一步提升。
[0016]作为本专利技术的优选方案，所述热媒水系统包括烟气冷却器，烟气冷却器连接于出口烟道上，烟气冷却器上连接有水循环管路，水循环管路上并联有一次暖风器和二次暖风器，一次暖风器连接于一次风道上，二次暖风器连接于二次风道上。热媒水在烟气冷却器吸收烟气热量，热媒水温度上升，烟气温度下降。热媒水在一次风暖风器和二次风暖风器中分别加热冷一次风和冷二次风，热媒水温度下降，冷风温度上升。
[0017]作为本专利技术的优选方案，所述水循环管路上还并联有机组凝结水系统。热媒水系统还与机组凝结水系统联通耦合，当因煤种原因、环境原因和运行负荷原因等，导致锅炉自身余热回收能力不足时，可通过凝结水系统进行调节。当烟气余热富余时，可通过该连接系统加热凝结水，实现烟气余热向凝结水系统转移；当环境温度较低或者低负荷时，可通过该连接系统利用凝结水的热量来加热冷风，避免排烟温度过低对空气预热器和除尘器的影响。
[0018]作为本专利技术的优选方案，所述出口烟道的末端连接有除尘器。除尘器能对烟气进行除尘，保证烟气达到排放标准。
[0019]作为本专利技术的优选方案，所述一次风道上连接有调温风道，调温风道的一端连接于一次风道进入空气预热器之前的一段，调温风道的另一端连接于一次风道伸出空气预热器之后的一段。调温风道通过控制一次风进入空气预热器的比例来调节进入磨煤机中的一次风的温度。
[0020]作为本专利技术的优选方案，所述旁路烟道上设置有调节挡板。调节挡板可调节进入旁路烟道的烟气量，进而调节旁路加热系统的余热利用量。
[0021]作为本专利技术的优选方案，所述一次风道上连接有一次风机，二次风道上连接有二次风机。
[0022]本专利技术的有益效果为：
[0023]1.本专利技术中，烟气余热回收到磨煤机出口风粉混合物，余热进入锅炉系统，相当于直接降低了排烟温度，有效提升锅炉效率，热量品位较高，节能效果显著。
[0024]2.热媒水在一次风暖风器和二次风暖风器中分别加热冷一次风和冷二次风，热媒水温度下降，冷风温度上升。加热空气的热量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于锅炉系统自身的烟气余热利用系统，包括锅炉主体(1)，锅炉的尾部连接有进口烟道(16)，进口烟道(16)连接有空气预热器(2)，空气预热器(2)的另一端连接有出口烟道(18)，还包括一次风道(20)和二次风道(19)，一次风道和二次风道(19)均经过空气预热器(2)，一次风道(20)连接到磨煤机(8)，磨煤机(8)的出口端通过管道与锅炉主体(1)连接，二次风道(19)连接到锅炉主体(1)；其特征在于：所述进口烟道(16)出口烟道(18)之间连接有旁路加热系统(25)，旁路加热系统(25)连接到磨煤机(8)与锅炉主体(1)之间的管路上。2.根据权利要求1所述的一种基于锅炉系统自身的烟气余热利用系统，其特征在于：所述旁路加热系统(25)包括旁路烟道(17)，旁路烟道(17)连接于进口烟道(16)与出口烟道(18)之间，旁路烟道(17)上连接有烟气导热介质换热器(3)，磨煤机(8)与锅炉主体(1)之间的管路上连接有导热介质风粉混合物加热器(4)，烟气导热介质换热器(3)和导热介质风粉混合物加热器(4)之间连接有导热介质循环管路(23)。3.根据权利要求2所述的一种基于锅炉系统自身的烟气余热利用系统，其特征在于：所述导热介质循环管路(23)上连接有调节油箱(6)和加压泵(5)。4.根据权利要求1所述的一种基于锅炉系统自身的烟气余热利用系统，其特征在于：所述出口烟道(18)上还连接有热媒水系统(22)，热媒水系统(22)分...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎懋亮，易泽中，刘宇钢，冉燊铭，尹朝强，莫春鸿，李小荣，熊伯春，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：