一种多级凝结水加热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多级凝结水加热系统，包括锅炉、尾部烟气处理系统和烟气余热回收系统，锅炉的蒸汽输出端分别与空气预热器和汽轮机连接，锅炉的凝结水输入端与高压加热器连接，增压风机与吸收塔连接的烟道内设有一级气水换热器，空气预热器与除尘器连接的烟道内设有二级气水换热器，一级气水换热器的输入端通过管路与低压加热器的凝结水输入端连接，一级气水换热器的输出端通过管路与二级气水换热器的输入端连接，二级气水换热器的输出端通过管路与低压加热器的凝结水输出端连接。本实用新型专利技术采用多级换热，能够充分利用烟气的余热，而且能够有效解决传统低温加热器易堵灰、易腐蚀、易磨损和造价高的缺点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种凝结水加热系统，特别是一种多级凝结水加热系统。
技术介绍
S02是人类面临的主要大气污染物之一，大气中的S02可对人体、生物和自然环境造成严重的危害，低浓度的二氧化硫可影响动物和人类的呼吸系统，浓度高时会造成支气管炎、哮喘，对有呼吸系统疾病和心脏病的人，将导致病情加重，严重者有生命危险。二氧化硫还是酸雨形成的最主要的酸性物质，酸雨会腐蚀材料、破坏生态环境，使林木枯萎死亡， 使农作物减产，使水体酸化并危害水生动植物。燃煤电厂排放的S02是我国二氧化硫污染的主要成因。燃煤电厂烟气脱硫是我国控制S02排放的重中之重。随着我国经济的持续快速发展，电力建设以前所未有的高速度在发展，而燃煤电厂在今后相当长的历史时期内，将继续是中国电力的主要提供者，燃煤电厂S02治理任重道远。伴随国家节能减排力度的不断加大，尤其是对高污染行业的减排要求日趋严格和脱硫优惠电价政策的实施，火力发电厂近年来投入大量资金进行烟气脱硫装置的安装。目前国内绝大部分火电厂已经安装了烟气脱硫装置，电站尾部烟气S02排放水平得到了大大降低。一般来说，锅炉尾部烟气正常情况下应在120 140°C，对于某些电厂，由于煤质和运行水平的关系造成了排烟温度达到160 170°C。为了降低排烟热量的损失，通常在烟道内加装低温省煤器，加装低温省煤器后，进入吸收塔的烟气温度在80°C左右。图5所示的是某电厂2X300MW机组脱硫装置入口原烟气烟温与脱硫系统单台平均工艺水耗量之间关系。由此可以看出，通过对脱硫系统入口烟温余热的利用，不仅可以节约燃料，同时可以进一步降低脱硫系统的水耗，达到节能降耗的最终目的。传统燃煤电厂低温省煤器的布置方法有两种布置方式一将低温省煤器布置于除尘器入口前烟道，将烟温降低至酸露点温度以上。这种布置方式，需要考虑因增设换热管组而造成烟道积灰。由于所在工作环境较为恶劣，烟尘对管件磨损较大，因此管件材质还需要采用耐磨材料。另外，由于换热量较大，下游设备(如除尘器、引风机、尾部烟道、增压风机等)的工作温度近于烟气酸露点温度，因此对下游设备的腐蚀也较容易发生。布置方式二将低温省煤器布置于脱硫烟道，将烟温降低至酸露点温度以上。这种布置方式，需要考虑烟温降低之后烟气凝结对换热管件的腐蚀，因此换热管件通常由价格昂贵的耐腐蚀不锈钢或者合金制造。另外，由于脱硫运行可能造成的烟气返吸，导致脱硫浆液倒灌至吸收塔入口烟道，浆液沉积而堵塞管件之间的烟气流通通道，还会对管件造成腐蚀。因此不仅需要采用耐腐蚀材料制作管件，还需要加大管道间距，需要占用较长的脱硫烟道空间，使吸收塔入口烟道过长，造成了烟道布置的困难。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种多级凝结水加热系统，它采用多级换热，能够充分利用烟气的余热，而且能够有效解决传统低温加热器易堵灰、易腐蚀、易磨损和造价高的缺点。本技术的技术方案一种多级凝结水加热系统，包括锅炉、尾部烟气处理系统和烟气余热回收系统，尾部烟气处理系统包括空气预热器、除尘器、增压风机和吸收塔，烟气余热回收系统包括汽轮机、低压加热器、高压加热器；锅炉的蒸汽输出端分别与空气预热器和汽轮机连接，锅炉的凝结水输入端与高压加热器连接，增压风机与吸收塔连接的烟道内设有一级气水换热器，空气预热器与除尘器连接的烟道内设有二级气水换热器，一级气水换热器的输入端通过管路与低压加热器的凝结水输入端连接，一级气水换热器的输出端通过管路与二级气水换热器的输入端连接，二级气水换热器的输出端通过管路与低压加热器的凝结水输出端连接。前述的应用于锅炉烟气余热回收的多级凝结水加热系统中，所述尾部烟气处理系统还包括引风机、引风机出口挡板、净烟道、净烟气挡板和烟囱，引风机的一端与除尘器连接，引风机的另一端设有引风机出口挡板，引风机出口挡板通过原烟道与吸收塔连接，吸收塔通过净烟道与净烟气挡板的一端连接，净烟道挡板的另一端与烟 连接。前述的应用于锅炉烟气余热回收的多级凝结水加热系统中，烟气余热回收系统还包括过热器、空冷系统、凝结水泵、凝结水精处理装置、除氧器、给水泵和发电机，过热器设在汽轮机与锅炉之间的管路上，汽轮机、直接空冷系统、凝结水泵、凝结水精处理装置、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器依次通过管路串联连接；发电机汽轮机连接。前述的应用于锅炉烟气余热回收的多级凝结水加热系统中，所述空冷系统采用直接空冷系统或者间接空冷系统。前述的应用于锅炉烟气余热回收的多级凝结水加热系统中，所述低压加热器包括一级低压加热器、二级低压加热器、三级低压加热器，一级气水换热器的输入端通过管路与任意一级低压加热器的凝结水输入端连接，二级气水换热器的输出端通过管路与该级低压加热器的凝结水输出端连接。前述的应用于锅炉烟气余热回收的多级凝结水加热系统中，一级气水换热器与低压加热器凝结水输入端的连接管路上设有加压泵。前述的应用于锅炉烟气余热回收的多级凝结水加热系统中，所述一级气水换热器和二级气水换热器均为低温省煤器。前述的应用于锅炉烟气余热回收的多级凝结水加热系统中，所述一级气水换热器的换热管束采用耐腐蚀不锈钢或镍基合金钢制作而成。耐腐蚀不锈钢通常采用316L以上等级。前述的应用于锅炉烟气余热回收的多级凝结水加热系统中，所述二级气水换热器的换热管束采用耐磨材料制成的翅片管制作而成。比如采用渗铬碳钢。与现有技术相比，本技术由于采用分段换热方式，在脱硫烟道和除尘器入口前烟道分设一级气水换热器和二级气水换热器，由于设置了一级气水换热器和二级气水换热器，使除尘器前的换热管组可以适当减少，这样就有效避免换热管组了过于密集而造成换热器积灰过大，进而增大烟气阻力的问题；而且采用这种布置方式，经过换热后的烟气仍在酸露点以上可以有效避免除尘器前烟温降低过大而造成烟气结露，进而腐蚀除尘器和其后的引风机、烟道和增压风机；由于一级换热器只需起到耐腐蚀作用，二级换热器只需起到耐磨的作用，降低了单纯采用吸收塔前低温换热器而耗用的耐腐蚀不锈钢或合金材料的用量，因此极大的节省了建造成本。采用分段换热方式，可以根据不同换热温度的需要进行管组设置，避免了某侧管道布置过多造成的布置困难，以及降低了由于管道密集而造成的堵塞、积灰和阻力增大的可能。附图说明图1是本技术设有直接空冷系统的结构示意图；图2是本技术设有间接空冷系统的结构示意图；图3是一级气水换热器和二级气水换热器连接在一级低压加热器两端的结构示意图；图4是一级气水换热器和二级气水换热器连接在二级低压加热器两端的结构示意图；图5是一级气水换热器和二级气水换热器连接在三级低压加热器两端的结构示意图；图6是电厂2 X 300MW机组脱硫装置入口原烟气烟温与脱硫系统单台平均工艺水耗量的曲线图。附图中的标记为1-锅炉，2-尾部烟气处理系统，3-烟气余热回收系统，4-空气预热器，5-除尘器，6-增压风机，7-吸收塔，8-汽轮机，9-低压加热器，10-高压加热器，11-一级气水换热器，12- 二级气水换热器，13-引风机，14-引风机出口挡板，15-净烟道，16-净烟气挡板，17-烟囱，18-过热器，19-直接空冷系统，20-凝结水泵，21-凝结水精处理装置， 22-除氧器，23-给水泵，24-发电机，25- 一级低压加热器，26- 二级低压加热器，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈兴财，
申请(专利权)人：沈兴财，
类型：实用新型
国别省市：