本发明专利技术公开了一种基于品位匹配的火电厂烟气余热梯级供热系统,其烟气余热梯级利用系统包括烟道、空气管路、空预器、三级换热器和回热抽汽系统。烟道包括总烟道、主烟道、旁路烟道和汇聚烟道；空预器设置在主烟道和空气管路上；三级换热器的高温换热器、中温换热器依次设置在旁路烟道上，三级换热器的低温换热器设置在汇聚烟道的输出端与烟气除尘器之间；回热抽汽系统与三级换热器耦合，利用高温换热器中的高温烟气、中温换热器中的中温烟气、低温换热器中的低温烟气对应地对回热抽汽系统中的部分高温水、部分中温水和部分低温水加热。本发明专利技术能够对烟气余热深度利用，能有效大幅降低烟气最终排出温度，同时，能够调节回热抽汽系统的回热抽汽量。统的回热抽汽量。统的回热抽汽量。
【技术实现步骤摘要】
基于品位匹配的火电厂烟气余热梯级供热系统
[0001]本专利技术涉及火电厂改造
，尤其是涉及一种基于品位匹配的火电厂烟气余热梯级供热系统。
技术介绍
[0002][0003]目前对火电厂的改造可以分为锅炉侧和汽轮机侧。烟气余热利用技术是锅炉侧改造的重要方法，即通过增设低温省煤器的方法降低锅炉的排烟温度，提高烟气余热的利用率。而汽轮机侧则通常使用抽汽供热等方式对火电机组进行改造，使其能够为电网/用户端输出电和热两种产品，进一步的，还可以开发热蒸汽的多种利用形式，建立火电厂冷、热、电联供系统。
[0004]现有的研究通常从单方面讨论火电厂的节能改造，不能对烟气余热进行深度利用，烟气最终排出温度仍然较高。由于对火电机组的改造是一个全方位的，综合性的工程，但实际过程中未同时考虑烟气余热利用和抽汽供热对机组的影响。
技术实现思路
[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种基于品位匹配的火电厂烟气余热梯级供热系统，符合“温度对口、梯级利用”的用能原则，能够对烟气余热深度利用，且能有效大幅降低烟气最终排出温度，同时，能够调节回热抽汽系统的回热抽汽量。
[0006]根据本专利技术实施例的基于品位匹配的火电厂烟气余热梯级供热系统,包括烟气余热梯级利用系统，所述烟气余热梯级利用系统包括：
[0007]烟道，所述烟道包括总烟道、主烟道、旁路烟道和汇聚烟道；所述旁路烟道的输入端和所述主烟道的输入端均与所述总烟道的输出端相连，所述旁路烟道的输出端和所述主烟道的输出端均与所述汇聚烟道的输入端相连；
[0008]空气管路，所述空气管路包括空气输入管路和空气输出管路；
[0009]空预器，所述空预器设置在所述主烟道上，所述空预器还与所述空气输入管路的输出端和所述空气输出管路的输入端相连，所述空预器利用进入自身的高温烟气对进入自身的低温空气进行加热，输出高温空气和低温烟气；
[0010]三级换热器，所述三级换热器分别为高温换热器、中温换热器和低温换热器；所述高温换热器和所述中温换热器依所述旁路烟道中的烟气流向依次设置在所述旁路烟道上，所述低温换热器设置在所述汇聚烟道的输出端与烟气除尘器之间；
[0011]回热抽汽系统，所述回热抽汽系统与所述高温换热器、所述中温换热器和所述低温换热器分别耦合，利用所述高温换热器中的高温烟气对所述回热抽汽系统中的部分高温水进行加热，利用所述中温换热器中的中温烟气对所述回热抽汽系统中的部分中温水进行加热，利用所述低温换热器中的低温烟气对所述回热抽汽系统中的部分低温水进行加热。
[0012]根据本专利技术实施例的基于品位匹配的火电厂烟气余热梯级供热系统，在传统火电厂烟气余热系统的基础上，通过引入旁路烟道并引入三级换热器即高温换热器、中温换热器和低温换热器，并设计分段换热，即利用高温烟气对低温空气加热，利用高温烟气对回热抽汽系统中的部分高温水加热，利用中温烟气对回热抽汽系统中的部分中温水加热，利用低温烟气对回热系统中的部分低温水加热，从而减小了换热过程的平均换热温差，符合“温度对口、梯级利用”的用能原则，实现对烟气余热的深度利用，提高系统的节能性，并且将进入烟气除尘器之前的汇聚烟道中的低温烟气温度控制在大约80℃左右，相比传统火电厂烟气余热系统中的进入烟气除尘器前的温度要低很多。此外，通过改变旁路烟气量和三级换热器的进出口温度能够调节回热抽汽系统的回热抽汽量，进而影响汽轮机组的发电功率和供热量。
[0013]在一些实施例中，所述回热抽汽系统包括凝结水泵、低压换热器、除氧器、给水泵、高压换热器、第一分支水管、第二分支水管、第三分支水管、第四分支水管和第五分支水管；
[0014]其中，所述凝结水泵、所述低压换热器、所述除氧器、所述给水泵和高压换热器依次相连，其中，所述低压换热器中的低温水采用多级低压回热抽汽加热，所述高压换热器中的高温水采用多级高压回热抽汽加热；
[0015]所述第一分支水管的一端连接于所述凝结水泵与所述低压换热器之间的管路上，所述第一分支水管的另一端连接于所述低温换热器；
[0016]所述第二分支水管的一端连接于所述低温换热器，所述第二分支水管的另一端连接于所述中温换热器；
[0017]所述第三分支水管的一端连接于所述中温换热器，所述第三分支水管的另一端连接于所述低压换热器与所述除氧器之间的管路上；
[0018]所述第四分支水管的一端连接于所述给水泵与所述高压换热器之间的管路上，所述第四分支水管的另一端连接于所述高温换热器上；
[0019]所述第五分支水管的一端连接于所述高温换热器上，所述第五分支水管的另一端连接在所述高压换热器之后的管路上。
[0020]在一些实施例中，所述回热抽汽系统还包括第六分支水管，所述第六分支水管的一端与所述第二分支水管相连，所述第六分支水管的另一端与所述低压换热器相连。
[0021]在一些实施例中，所述空预器输出的高温空气的温度达到目标温度并且保持不变；所述空预器的烟气量取决于锅炉工况和所述旁路烟道的旁路烟气系数，随着所述旁路烟道的旁路烟气系数的变化，若所述空预器的烟气量不足以使所述空预器输出的高温空气的温度达到目标温度时，则对所述空气输入管路中的低温空气进行预热。
[0022]在一些实施例中，所述烟气余热梯级利用系统还包括第一换热器和循环管路，所述第一换热器设置在所述空气输入管路上，所述第一换热器还与所述循环管路的两端相连，以构成循环回路，所述循环管路具有换热段，所述换热段设置在所述低温换热器中。
[0023]在一些实施例中，所述烟气余热梯级利用系统还包括第二换热器，所述第二换热器设置在所述空气输入管路上，所述第二换热器与所述回热抽汽系统耦合，所述第二换热器利用所述多级低压回热抽汽中的其中一级的分支低压回热抽汽对进入所述第二换热器中的低温空气进行预热。
[0024]在一些实施例中，还包括多级抽汽协同供热系统，所述多级抽汽协同供热系统采
用多级抽汽供热方式来满足工业用户对多种蒸汽的需求。
[0025]在一些实施例中，所述多级抽汽协同供热系统包括第一级回热抽汽分支管路、热再热抽汽分支管路、冷再热抽汽分支管路、第一级汽汽换热器和第二级汽汽换热器；所述第一级汽汽换热器设置在所述第一级回热抽汽分支管路和所述热再热抽汽分支管路上，所述第一级回热抽汽分支管路中的第一级回热抽汽用于供给高温高压热用户；所述第二级汽汽换热器设置在所述热再热抽汽分支管路和所述冷再热分支管路上，且在所述热再热抽汽分支管路上的所述第二级汽汽换热器位于所述第一级汽汽换热器的下游，所述热再热抽汽分支管路的热再热抽汽和所述冷再热抽汽分支管路中的冷再热抽汽用于供给中温中压热用户。
[0026]在一些实施例中，通过调整所述热再热抽汽分支管路中的热再热抽汽量和所述冷再热抽汽分支管路的冷再热抽汽量的比例实现所述高温高热用户和所述中温中压热用户所需温度的匹配。
[0027]在一些实施例中，所述烟气余热梯级利用系统和所述多级本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于品位匹配的火电厂烟气余热梯级供热系统,其特征在于，包括烟气余热梯级利用系统，所述烟气余热梯级利用系统包括：烟道，所述烟道包括总烟道、主烟道、旁路烟道和汇聚烟道；所述旁路烟道的输入端和所述主烟道的输入端均与所述总烟道的输出端相连，所述旁路烟道的输出端和所述主烟道的输出端均与所述汇聚烟道的输入端相连；空气管路，所述空气管路包括空气输入管路和空气输出管路；空预器，所述空预器设置在所述主烟道上，所述空预器还与所述空气输入管路的输出端和所述空气输出管路的输入端相连，所述空预器利用进入自身的高温烟气对进入自身的低温空气进行加热，输出高温空气和低温烟气；三级换热器，所述三级换热器分别为高温换热器、中温换热器和低温换热器；所述高温换热器和所述中温换热器依所述旁路烟道中的烟气流向依次设置在所述旁路烟道上，所述低温换热器设置在所述汇聚烟道的输出端与烟气除尘器之间；回热抽汽系统，所述回热抽汽系统与所述高温换热器、所述中温换热器和所述低温换热器分别耦合，利用所述高温换热器中的高温烟气对所述回热抽汽系统中的部分高温水进行加热，利用所述中温换热器中的中温烟气对所述回热抽汽系统中的部分中温水进行加热，利用所述低温换热器中的低温烟气对所述回热抽汽系统中的部分低温水进行加热。2.根据权利要求1所述的基于品位匹配的火电厂烟气余热梯级供热系统，其特征在于，所述回热抽汽系统包括凝结水泵、低压换热器、除氧器、给水泵、高压换热器、第一分支水管、第二分支水管、第三分支水管、第四分支水管和第五分支水管；其中，所述凝结水泵、所述低压换热器、所述除氧器、所述给水泵和高压换热器依次相连，其中，所述低压换热器中的低温水采用多级低压回热抽汽加热，所述高压换热器中的高温水采用多级高压回热抽汽加热；所述第一分支水管的一端连接于所述凝结水泵与所述低压换热器之间的管路上，所述第一分支水管的另一端连接于所述低温换热器；所述第二分支水管的一端连接于所述低温换热器，所述第二分支水管的另一端连接于所述中温换热器；所述第三分支水管的一端连接于所述中温换热器，所述第三分支水管的另一端连接于所述低压换热器与所述除氧器之间的管路上；所述第四分支水管的一端连接于所述给水泵与所述高压换热器之间的管路上，所述第四分支水管的另一端连接于所述高温换热器上；所述第五分支水管的一端连接于所述高温换热器上，所述第五分支水管的另一端连接在所述高压换热器之后的管路上。3.根据权利要求2所述的基于品位匹配的火电厂烟气余热梯级供热系统，其特征在于，所述回热抽汽系统还包括第六分支水管，所述第六分支水管的一端与所述第二分支水管相连，所述第六分支水管的另一端与所述低...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴晓业，殷戈，王文焕，蒋国安，伍仁杰，蔡彦吟，史琳，
申请(专利权)人：国能南京电力试验研究有限公司，
类型：发明
国别省市：
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