利用发电厂小汽轮机排汽预热空气的节能系统技术方案

本实用新型专利技术属于火电机组设备领域，特别涉及一种利用发电厂小汽轮机排汽预热空气的节能系统。所述系统在现有火电机组的凝汽式小汽轮机系统的基础上增设空气预热器单元和烟气冷却系统：小汽轮机与汽-气换热器串联后，与8号低压加热器的出口端连接；汽-气换热器出气口与空气预热器串联后，再与锅炉系统的进气口连接；锅炉系统的排烟管道与烟气冷却器的烟气侧连接；烟气冷却器与7号低压加热器串联或并联。本实用新型专利技术系统可使低品位的能源得到更充分的利用，从而有效降低机组的发电煤耗。本实用新型专利技术系统尤其适用于冬季空气预热器进口风温很低时。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

利用发电厂小汽轮机排汽预热空气的节能系统
本技术属于火电机组设备领域，特别涉及一种利用发电厂小汽轮机排汽预热空气的节能系统。
技术介绍
目前我国电力“十二五”规划提出将现役火电机组综合升级改造，进一步降低其煤耗作为一项重要任务。我国是一个以煤电为主的大国。截止2011年12月底，火电装机容量为7. 45亿千瓦，占全国发电装机的75. 23%，所消耗煤炭占全社会消费总量的一半以上， 平均供电煤耗329g/kWh。近年来，通过“上大压小”、技术进步和加强管理等措施，全国平均供电煤耗逐年下降，但与国际先进水平相比仍有较大差距，因此如何对现有机组进行节能改造变得尤为重要。为了降低厂用电，很多新建机组将原来的电动给水泵改为由小汽轮机驱动的汽动给水泵。所述“小汽轮机”是相对于主体汽轮机而言的，只是为了驱动给水泵而设。现有技术采用小汽轮机驱动设备的系统如附图I和附图2所示，其中附图I的小汽轮机排汽不加任何利用，直接排入主机凝汽器，由主机凝汽器的循环水冷却为凝结水，再进入回热系统。而附图2的小汽轮机排汽虽然单独设置了凝汽器44，但仍然是通过循环水冷凝为凝结水。这两种冷凝方式仅仅可以回收排汽的工质，但排汽的热量(该排汽的焓值仍很高)将被循环水吸收后排掉，浪费了这部分低品位能源。因此，本领域需要一种能够将小汽轮机排汽能量有效回收到发电厂热力循环中， 从而达到充分利用低品位能量，降低机组发电煤耗的系统。
技术实现思路
为了克服小汽轮机排汽直接汇入机组主凝汽器通过循环水冷却而造成热量的浪费，本技术提供了一种利用发电厂小汽轮机排汽预热空气的节能系统。本技术采用的技术方案为在现有火电机组的凝汽式小汽轮机系统的基础上增设空气预热器单元和烟气冷却系统空气预热器单元由汽-气换热器、空气预热器和若干管道组成；小汽轮机的排汽口与汽-气换热器的进汽口连接，汽-气换热器的出汽口与7号低压加热器至8号低压加热器之间的管道连接；汽-气换热器的进气口与鼓风机连接，汽-气换热器的出气口与空气预热器串联后，再与锅炉系统的进气口连接；烟气冷却系统由烟气冷却器和若干管道组成；锅炉系统的排烟管道与烟气冷却器的烟气入口连接；烟气冷却器的冷却水入口端与7号低压加热器的入口端通过管道在连接点A连接，并在烟气冷却器的冷却水入口与连接点A之间设置第一阀门；烟气冷却器的冷却水出口端与7号低压加热器的出口端通过管道在连接点B连接，并在7号低压加热器的出口于连接点B之间设置第三阀门；在烟气冷却器的冷却水入口与第一阀门之间设置连接点C，在7号低压加热器的出口与第三阀门之间设置连接点D，在连接点C和连接点D之间设置管路，并设置第二阀门。本技术的有益效果为本技术与传统的直接将小汽轮机排汽排入主凝汽器或单独设置凝汽器相比， 该系统利用小汽轮机排汽热量加热空气预热器进口空气，使空气温度升高后再进入空气预热器，从而使小汽轮机排汽的热量被回收到锅炉系统中，使进入锅炉系统的热量增加，燃烧所需燃料量下降，降低了机组的发电煤耗。尤其是在冬季空气进口温度很低的情况下，回收余热利用的效果更为明显。由于该系统同时联结了吸收锅炉排烟余热的烟气冷却器，这样就为由于进入锅炉系统的热量增加而引起的排烟温度升高解决了后顾之忧，两项结合使机组的发电煤耗有效降低。以一台典型的1000MW超超临界燃煤火电机组为例，如果将小汽轮机排汽回收用于加热空气预热器进口的空气温度，并在回热系统的6号低压加热器和7号低压加热器之间串联烟气冷却器吸收排烟余热，计算结果如下表1，表2。表I.现有技术系统与新型节能系统的空气温度和烟气温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用发电厂小汽轮机排汽预热空气的节能系统，其特征在于：在现有火电机组的凝汽式小汽轮机系统的基础上增设空气预热器单元（5）和烟气冷却系统（6），空气预热器单元（5）由汽?气换热器（501）、空气预热器（502）和若干管道组成；小汽轮机（401）的排汽口与汽?气换热器（501）的进汽口连接，汽?气换热器（501）的出汽口与7号低压加热器（307）至8号低压加热器（308）之间的管道连接；汽?气换热器（501）的进气口与鼓风机连接，汽?气换热器（501）的出气口与空气预热器（502）串联后，再与锅炉系统（101）的进气口连接；烟气冷却系统（6）由烟气冷却器（601）和若干管道组成；锅炉系统（101）的排烟管道与烟气冷却器（601）的烟气入口连接；烟气冷却器（601）的冷却水入口端与7号低压加热器（307）的入口端通过管道在连接点（A）连接，并在烟气冷却器（601）的冷却水入口与连接点（A）之间设置第一阀门（311）；烟气冷却器（601）的冷却水出口端与7号低压加热器（307）的出口端通过管道在连接点（B）连接，并在7号低压加热器（307）的出口与连接点（B）之间设置第三阀门（313）；在烟气冷却器（601）的冷却水入口与第一阀门（311）之间设置连接点（C），在7号低压加热器（307）的出口与第三阀门（313）之间设置连接点（D），在连接点（C）和连接点（D）之间设置管路，并设置第二阀门（312）。...

【技术特征摘要】
1 一种利用发电厂小汽轮机排汽预热空气的节能系统，其特征在于在现有火电机组的凝汽式小汽轮机系统的基础上增设空气预热器单元(5)和烟气冷却系统(6)，空气预热器单元(5)由汽-气换热器(501)、空气预热器(502)和若干管道组成；小汽轮机(401)的排汽口与汽-气换热器(501)的进汽口连接，汽-气换热器(501)的出汽口与 7号低压加热器(307 )至8号低压加热器(308 )之间的管道连接；汽-气换热器(501)的进气口与鼓风机连接，汽-气换热器(501)的出气口与空气预热器(502 )串联后，再与锅炉系统(101)的进气口连接；烟气冷却系统(6)由烟气冷却器(601)和若干管道组成；锅炉系统(101)的排...

【专利技术属性】
技术研发人员：段立强，李冉，杨勇平，杨志平，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：实用新型
国别省市：