專利名稱：應(yīng)用于火力發(fā)電廠的兩級煙氣換熱器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)保節(jié)能設(shè)備，更具體地涉及一種應(yīng)用于火力發(fā)電廠的降低煙塵排放、提高脫硫效率、節(jié)約水耗的煙氣綜合優(yōu)化的煙氣余熱利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會對電力的需求正在不斷的提高。對于正在進(jìn)行工業(yè)化和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的新興發(fā)展中國家，如中國，電力的消耗量和發(fā)電廠的裝機容量正在迅速增加。對中國而言，由于受其一次能源的儲存品種和儲存量的限制，近幾十年來發(fā)電廠的燃料以煤炭為主，達(dá)到了 70%以上，而且這種趨勢在可預(yù)見的未來不會有根本的改變。雖然燃煤火電廠對于中國有著成本較低、燃料來源廣泛等優(yōu)勢，但是燃煤火電廠存在效率較低、污染物排放較多等缺點。由于排放到大氣中的污染物基本上來源于煤炭的燃燒，因此污染物的排放量與火電廠的煤耗量正相關(guān)，同時也與煙氣凈化設(shè)備的煙氣凈化效率有關(guān)。因此，針對火電廠煙氣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，在降低火電廠煤耗量的同時提高煙氣凈化設(shè)備的凈化效率， 以實現(xiàn)節(jié)約能源的同時減少火電廠向大氣中污染物的排放是一項有前景的技術(shù)。一般而言，可以采用以下三種方法減少火電廠的煤耗量。(一)提高蒸汽的壓力和溫度。提高了蒸汽的壓力和溫度后，汽輪機的效率將提高，熱耗下降，可提高整個火力發(fā)電系統(tǒng)的效率，降低煤耗。目前，主流的火電機組的蒸汽壓力和溫度從亞臨界參數(shù)提高到超臨界參數(shù)，進(jìn)一步提高到超超參數(shù)。目前國內(nèi)外正在為進(jìn)一步提高蒸汽溫度作不懈的技術(shù)研究。但是蒸汽溫度和壓力每提高一個臺階，鍋爐和汽輪機都需要采用熱強度和抗腐蝕能力更高的材料，大大提高了機組的建設(shè)維護(hù)成本。(二)降低汽輪機的排汽參數(shù)。降低了汽輪機的排汽參數(shù)后，也可提高汽輪機的效率，降低汽輪機的熱耗。降低汽輪機的排汽參數(shù)即需要降低汽輪機的循環(huán)冷卻水溫度，由于受電廠所處地理位置和氣候條件的限制，循環(huán)冷卻水溫是在一定的范圍內(nèi)變化的，因此汽輪機的排汽參數(shù)下降的幅度是有限的。對于同一地區(qū)，汽輪機的排汽參數(shù)是一定的。(三)減少鍋爐煙氣的排放熱損失。鍋爐燃燒后產(chǎn)生的煙氣，根據(jù)鍋爐形式和燃煤種類的不同，其溫度一般在110°C 170°C之間。通常情況下鍋爐煙氣通過凈化處理后直接排放到大氣，排放的煙氣溫度幾乎沒有變化，即煙氣中的熱量直接排放到大氣而不加以利用。在采用煙氣濕法脫硫的工藝中，煙氣在脫硫吸收塔中在脫硫劑漿液的噴淋作用下溫度下降到40°C 50°C，在這個過程中煙氣的熱量被漿液帶走，蒸發(fā)了漿液中的水分。煙氣溫度越高，對漿液中的水分的蒸發(fā)量越大，電廠的水耗量越大。一些電廠由于受環(huán)保的要求，要求向大氣中排放的煙氣溫度不低于72°C 80°C，脫硫吸收塔出口的煙氣需加熱到這個溫度以上，因此采用了煙氣-煙氣換熱器或煙氣-水-煙氣換熱器將鍋爐排出的較高溫度的煙氣加熱脫硫吸收塔排出的較低溫度的煙氣，由于加熱后的煙氣仍然排放到大氣中，鍋爐排放的煙氣的熱量仍然沒有被回收利用。由此可見，對于鍋爐煙氣余熱的利用是減少火電廠的煤耗量的有效途徑。對鍋爐煙氣余熱的利用，國內(nèi)外已有不少的設(shè)計和實踐，均采用煙氣換熱器的型式，通過換熱器將煙氣中的熱量置換給別的介質(zhì)以加以利用。這種煙氣換熱器被稱為“低溫省煤器”、“低壓省煤器”、“煙氣冷卻器”、“煙水換熱器”等各種名稱，其實質(zhì)是相同或相似的具體地，現(xiàn)有技術(shù)的煙氣換熱器布置如下(1)將煙氣換熱器布置在鍋爐尾部，采用凝結(jié)水吸收煙氣余熱。例如，國內(nèi)某電廠鍋爐排煙溫度較高，為了降低排煙溫度，提高機組的運行經(jīng)濟(jì)性，在鍋爐尾部空氣預(yù)熱器出口加裝了低溫省煤器，采用凝結(jié)水吸收煙氣余熱，見附圖1。前蘇聯(lián)為了減少排煙損失而改裝鍋爐機組時，在鍋爐對流豎井的下部裝設(shè)低溫省煤器，采用熱網(wǎng)水吸收煙氣余熱。(2)將煙氣換熱器布置在脫硫吸收塔之前，采用凝結(jié)水吸收煙氣余熱。德國 Schwarze Pumpe電廠2X800MW褐煤發(fā)電機組在靜電除塵器和煙氣脫硫塔之間加裝了煙氣冷卻器，采用凝結(jié)水吸收煙氣余熱，見附圖2。綜上所述，現(xiàn)有的這些煙氣換熱器方案均采用了一級煙水換熱器或煙氣-空氣換熱器，其主要作用為回收煙氣余熱，降低發(fā)電機組煤耗量，因此功能比較單一。本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于獲得一種上述煙氣換熱器布置的改進(jìn)裝置，其具有降低煙塵排放、降低二氧化硫排放、節(jié)約脫硫設(shè)備用水、防止空氣預(yù)熱器低溫腐蝕、降低風(fēng)機電耗和節(jié)約機組煤耗等多項功能。綜上所述，本領(lǐng)域亟需一種改進(jìn)的火力發(fā)電廠的煙氣余熱利用系統(tǒng)，它其具有降低煙塵排放、降低二氧化硫排放、節(jié)約脫硫設(shè)備用水、防止空氣預(yù)熱器低溫腐蝕、降低風(fēng)機電耗和節(jié)約機組煤耗等多項功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于提供一種上述煙氣換熱器布置的改進(jìn)裝置，其具有降低煙塵排放、降低二氧化硫排放、節(jié)約脫硫設(shè)備用水、防止空氣預(yù)熱器低溫腐蝕、降低風(fēng)機電耗和節(jié)約機組煤耗等多項功能。本發(fā)明的第二目的在于提供一種上述煙氣換熱器布置的改進(jìn)裝置進(jìn)行煙氣余熱利用的方法，其具有降低煙塵排放、降低二氧化硫排放、節(jié)約脫硫設(shè)備用水、防止空氣預(yù)熱器低溫腐蝕、降低風(fēng)機電耗和節(jié)約機組煤耗等多項功能。本發(fā)明的第三目的在于提供一種含有上述煙氣換熱器布置的改進(jìn)裝置的火力發(fā)電廠系統(tǒng)，其具有降低煙塵排放、降低二氧化硫排放、節(jié)約脫硫設(shè)備用水、防止空氣預(yù)熱器低溫腐蝕、降低風(fēng)機電耗和節(jié)約機組煤耗等多項功能。本發(fā)明第一方面提供一種應(yīng)用于火力發(fā)電廠的兩級煙氣換熱器系統(tǒng)，包括排放煙氣的鍋爐單元、煙氣余熱利用單元、煙氣除塵單元、以及煙氣脫硫單元，所述煙氣余熱利用單元包括-預(yù)熱器；-設(shè)置在所述煙氣除塵單元進(jìn)口的第一級煙氣換熱器，以及設(shè)置在所述煙氣脫硫單元進(jìn)口的第二級煙氣換熱器；其中，所述第一級煙氣換熱器和第二級煙氣換熱器均為設(shè)有放熱的煙氣側(cè)和吸熱的凝結(jié)水側(cè)的煙氣-凝結(jié)水換熱器；所述的凝結(jié)水側(cè)的水源為汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)中的凝結(jié)水； 且所述第一級煙氣換熱器和第二級煙氣換熱器按照如下方式中的一種進(jìn)行連接
二者的煙氣側(cè)為串連方式連接，二者的凝結(jié)水側(cè)以并聯(lián)方式連接；或
二者的煙氣側(cè)和凝結(jié)水側(cè)均以串連方式連接。在一優(yōu)選例中，所述煙氣除塵單元的下游設(shè)置引風(fēng)機和可選的脫硫增壓風(fēng)機，使得煙氣通過所述引風(fēng)機和脫硫增壓風(fēng)機提升壓力后進(jìn)入后續(xù)的第二級煙氣換熱器。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述第一級煙氣換熱器和第二級煙氣換熱器的水側(cè)水源還包括鄰機的汽輪機系統(tǒng)凝結(jié)水、熱網(wǎng)水、暖通空調(diào)系統(tǒng)用水、電廠及其它生活用水。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述凝結(jié)水來源于汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)的某一級低壓加熱器出口或若干級低壓加熱器出口的匯總。具體地，凝結(jié)水通過煙氣換熱器吸熱后回到某一級低壓加熱器進(jìn)口或出口。在一優(yōu)選例中，所述汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)還設(shè)置凝結(jié)水升壓泵。在一優(yōu)選例中，煙氣換熱器與某一級或若干級低壓加熱器在凝結(jié)水流程上呈串連或并聯(lián)或即有串連又有并聯(lián)的關(guān)系。在一優(yōu)選例中，所述凝結(jié)水通過第一級煙氣換熱器吸熱后回到某一級低壓加熱器進(jìn)口或出口，即第一級煙氣換熱器與某一級或若干級低壓加熱器在凝結(jié)水流程上呈串連或并聯(lián)或即有串連又有并聯(lián)的關(guān)系。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述第一級煙氣換熱器或第二級煙氣換熱器采用表面式換熱器。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述第一級煙氣換熱器或第二級煙氣換熱器采用熱管式換熱器。 在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述第一級煙氣換熱器或第二級煙氣換熱器采用有中間載體的間熱式換熱器。在一優(yōu)選例中，所述中間載體的熱媒為液態(tài)。所述液態(tài)熱媒選自水或其他低沸點的液體，優(yōu)選乙二醇。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，每一級換熱器為一個換熱器，或者為并聯(lián)的若干個換熱器本發(fā)明的第二方面提供一種采用本發(fā)明所述的兩級煙氣換熱器系統(tǒng)進(jìn)行煙氣余熱回收的方法，該方法可降低煙塵排放濃度、水耗和引風(fēng)機、增壓風(fēng)機電耗的方法，其包括如下步驟將鍋爐單元產(chǎn)生的煙氣通過煙氣換熱器系統(tǒng)中的預(yù)熱器，得到110°C 170°C的預(yù)熱煙氣；所述預(yù)熱煙氣在第一級煙氣換熱器進(jìn)行余熱回收，使得其溫度下降到煙氣酸露點溫度以上5 10°C，得到一級經(jīng)余熱回收的煙氣；同時降低了煙氣比電阻提高除塵效率實現(xiàn)降低煙塵排放濃度，同時降低煙氣提交流量實現(xiàn)降低引風(fēng)機、增壓風(fēng)機電耗；所述一級經(jīng)余熱回收的煙氣通過第二級煙氣換熱器后溫度降低到水露點溫度以上20°C 25°C或所需的最優(yōu)煙氣溫度，得到第二級經(jīng)余熱回收的煙氣；同時降低脫硫系統(tǒng)水耗；所述第二級經(jīng)余熱回收的煙氣進(jìn)入煙氣脫硫單元。具體地，所述的最優(yōu)煙氣溫度根據(jù)煙氣換熱器的制造成本、煙氣換熱器的占用的布置空間與節(jié)約的發(fā)電廠煤耗的收益的綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)而定。在一個優(yōu)選實施方式中，所述一級經(jīng)余熱回收的煙氣進(jìn)入煙氣除塵單元，并經(jīng)過引風(fēng)機和可選的脫硫增壓風(fēng)機提升煙氣壓力后進(jìn)入第二級煙氣換熱器。本發(fā)明還提供一種含有本發(fā)明所述的煙氣余熱利用系統(tǒng)的火力發(fā)電廠系統(tǒng)。


圖1為已有技術(shù)的煙氣換熱器的布置，其布置在鍋爐尾部，采用凝結(jié)水吸收煙氣余熱；圖2為已有技術(shù)的煙氣換熱器的布置，其布置在脫硫吸收塔之前，采用凝結(jié)水吸收煙氣余熱；圖3為本發(fā)明的兩級煙氣換熱器系統(tǒng)的一個可選實施方式；圖4為本發(fā)明的兩級煙氣換熱器系統(tǒng)的一個可選實施方式；圖5為本發(fā)明的兩級煙氣換熱器系統(tǒng)的一個可選實施方式；圖6為本發(fā)明的兩級煙氣換熱器系統(tǒng)的一個可選實施方式；圖7為本發(fā)明的兩級煙氣換熱器系統(tǒng)的一個可選實施方式；圖8為本發(fā)明的兩級煙氣換熱器系統(tǒng)的一個可選實施方式；圖9為本發(fā)明的兩級煙氣換熱器系統(tǒng)的一個可選實施方式；圖10為本發(fā)明的兩級煙氣換熱器系統(tǒng)的一個可選實施方式。
具體實施例方式本發(fā)明設(shè)計人經(jīng)過廣泛而深入的研究，通過改進(jìn)制備工藝，獲得了一種應(yīng)用于火力發(fā)電廠的降低煙塵排放、提高脫硫效率、節(jié)約水耗的煙氣綜合優(yōu)化的煙氣余熱利用系統(tǒng)。 在此基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思如下本發(fā)明采用了兩級鍋爐煙氣換熱器及其系統(tǒng)，采用汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)中凝結(jié)水冷卻鍋爐煙氣。采用該系統(tǒng)后，可降低火電機組的煤耗量、提高煙氣凈化設(shè)備一靜電除塵器的效率，減少煙塵的排放量、降低煙氣系統(tǒng)的引風(fēng)機和增壓風(fēng)機的電耗、減少煙氣凈化設(shè)備一煙氣脫硫塔的水耗并提高煙氣脫硫塔的效率，減少二氧化硫的排放量。若未具體指明，本發(fā)明的術(shù)語對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。具體例如可以參見中國電力出版社的《熱力發(fā)電廠》中所述。本文中，所述“鍋爐單元”主要包括鍋爐裝置。所述鍋爐裝置沒有具體限制，只要不對本發(fā)明的發(fā)明目的產(chǎn)生限制即可，是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的?？梢圆捎忙切湾仩t、塔式鍋爐等，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。本文中，所述“預(yù)熱器”沒有具體限制，只要不對本發(fā)明的發(fā)明目的產(chǎn)生限制即可， 是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的?？梢圆捎霉苁筋A(yù)熱器、回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器等，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。本文中，所述“煙氣除塵單元”是指捕捉煙氣中灰塵的設(shè)備。優(yōu)選采用控制流速并優(yōu)化煙氣流場分布的設(shè)計。只要不對本發(fā)明的發(fā)明目的產(chǎn)生限制即可，是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的?？梢圆捎渺o電除塵器、布袋煙氣除塵單元、電袋煙氣除塵單元、水膜煙氣除塵單元等，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。本文中，所述煙氣脫硫單元包括本領(lǐng)域各種傳統(tǒng)的脫硫設(shè)備。本文中，所述的每一級煙氣換熱器為一個換熱器，或者為并聯(lián)的若干個換熱器。本文中，所述引風(fēng)機沒有具體限制，只要不對本發(fā)明的發(fā)明目的產(chǎn)生限制即可，是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。本文中，所述脫硫增壓風(fēng)機沒有具體限制，只要不對本發(fā)明的發(fā)明目的產(chǎn)生限制即可，是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。本文中，煙氣換熱器包括煙氣、空氣直接換熱器或有中間熱媒的間熱式換熱器。優(yōu)選地為管式換熱器或回轉(zhuǎn)式換熱器。優(yōu)選地采用液態(tài)熱媒。所述液態(tài)熱媒包括水或其他低沸點的液體，優(yōu)選乙二醇。所述熱媒通過熱媒循環(huán)泵維持其在煙氣側(cè)/空氣側(cè)和熱媒側(cè)換熱器之間流動。液態(tài)熱媒如采用低沸點的液體時，優(yōu)選地在循環(huán)回路上設(shè)置氣液凝結(jié)分離設(shè)備，循環(huán)泵設(shè)置在該設(shè)備的下游。本文中，汽輪輪機凝結(jié)水系統(tǒng)可以是汽輪機回?zé)嵯到y(tǒng)的一部分，但不局限于此，例如還可以為鄰機的汽輪機系統(tǒng)凝結(jié)水、熱網(wǎng)水、暖通空調(diào)系統(tǒng)用水、電廠及其它生活用水。 本發(fā)明的汽輪輪機凝結(jié)水系統(tǒng)通過汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)中的凝結(jié)水泵克服煙氣換熱器及其進(jìn)出口凝結(jié)水管道的凝結(jié)水阻力，或者，通過凝結(jié)水升壓泵克服煙氣換熱器及其進(jìn)出口凝結(jié)水管道的凝結(jié)水阻力。所需要的升壓泵的升壓范圍是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。其中可以包含各級的低壓加熱器。所述低壓加熱器的含義對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。本文中，所述鄰機的汽輪機系統(tǒng)凝結(jié)水、熱網(wǎng)水、暖通空調(diào)系統(tǒng)用水、電廠及其它生活用水沒有具體限制，只要不對本發(fā)明的發(fā)明目的產(chǎn)生限制即可，是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。以下對本發(fā)明的各個方面進(jìn)行詳述，若未具體指明，本發(fā)明的術(shù)語對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。具體例如可以參見中國電力出版社的《熱力發(fā)電廠》中所述。本發(fā)明第一方面提供一種應(yīng)用于火力發(fā)電廠的兩級煙氣換熱器系統(tǒng)，包括排放煙氣的鍋爐單元(100)、煙氣余熱利用單元000)、煙氣除塵單元(300)、以及煙氣脫硫單元 000)，所述煙氣余熱利用單元(200)包括
-預(yù)熱器(2)；-設(shè)置在所述煙氣除塵單元(300)進(jìn)口的第一級煙氣換熱器(31)，以及設(shè)置在所述煙氣脫硫單元(400)進(jìn)口的第二級煙氣換熱器(32)；其中，所述第一級煙氣換熱器(31)和第二級煙氣換熱器(3 均為設(shè)有放熱的煙氣側(cè)和吸熱的凝結(jié)水側(cè)的煙氣-凝結(jié)水換熱器；所述的凝結(jié)水側(cè)的水源為汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)中的凝結(jié)水；且所述第一級煙氣換熱器(31)和第二級煙氣換熱器(3 按照如下方式中的一種進(jìn)行連接二者的煙氣側(cè)為串連方式連接，二者的凝結(jié)水側(cè)以并聯(lián)方式連接；或二者的煙氣側(cè)和凝結(jié)水側(cè)均以串連方式連接。本發(fā)明中，兩級煙氣換熱器在煙氣流程上是串連的，在凝結(jié)水流程上是并聯(lián)的。
或者，兩級煙氣換熱器在煙氣流程上是串連的，在凝結(jié)水流程上也是串聯(lián)的。對于兩級煙氣換熱器，煙氣和凝結(jié)水的流動方向為順流?；蛘?，兩級煙氣換熱器在煙氣流程上是串連的，在凝結(jié)水流程上也是串聯(lián)的。對于兩級煙氣換熱器，煙氣和凝結(jié)水的流動方向為逆流。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述第一級煙氣換熱器(31)或第二級煙氣換熱器(3 采用表面式換熱器。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述第一級煙氣換熱器(31)或第二級煙氣換熱器(3 采用熱管式換熱器。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述第一級煙氣換熱器(31)或第二級煙氣換熱器(3 采用有中間載體的間熱式換熱器。在一優(yōu)選例中，所述中間載體的熱媒為液態(tài)。所述液態(tài)熱媒選自水或其他低沸點的液體，優(yōu)選乙二醇。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，采用兩級煙氣換熱器，分別設(shè)置在除塵器的進(jìn)口和脫硫吸收塔的進(jìn)口。每一級煙氣換熱器為一個換熱器，或者為并聯(lián)的若干個換熱器。每一級換熱器為一個換熱器，或者為并聯(lián)的若干個換熱器在一優(yōu)選例中，所述煙氣除塵單元(300)的下游設(shè)置引風(fēng)機( 和可選的脫硫增壓風(fēng)機(6)，使得煙氣通過所述引風(fēng)機( 和脫硫增壓風(fēng)機(6)提升壓力后進(jìn)入后續(xù)的第二級煙氣換熱器(32)。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述第一級煙氣換熱器(31)和第二級煙氣換熱器(32)的水側(cè)水源還包括鄰機的汽輪機系統(tǒng)凝結(jié)水、熱網(wǎng)水、暖通空調(diào)系統(tǒng)用水、電廠及其它生活用水。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，所述凝結(jié)水來源于汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)的某一級低壓加熱器出口或若干級低壓加熱器出口的匯總。具體地，凝結(jié)水通過煙氣換熱器吸熱后回到某一級低壓加熱器進(jìn)口或出口。在一優(yōu)選例中，所述汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)還設(shè)置凝結(jié)水升壓泵。在一優(yōu)選例中，煙氣換熱器的凝結(jié)水來源某一級低壓加熱器出口或者若干級低壓加熱器出口并匯總，即煙氣換熱器與某一級或若干級低壓加熱器在凝結(jié)水流程上呈串連或并聯(lián)或即有串連又有并聯(lián)的關(guān)系。在一優(yōu)選例中，所述凝結(jié)水通過第一級煙氣換熱器吸熱后回到某一級低壓加熱器進(jìn)口或出口，即第一級煙氣換熱器與某一級或若干級低壓加熱器在凝結(jié)水流程上呈串連或并聯(lián)或即有串連又有并聯(lián)的關(guān)系。更優(yōu)選地，通過汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)中的凝結(jié)水泵克服煙氣換熱器及其進(jìn)出口凝結(jié)水管道的凝結(jié)水阻力。或者，通過凝結(jié)水升壓泵克服煙氣換熱器及其進(jìn)出口凝結(jié)水管道的凝結(jié)水阻力。 _3] mmHmm^mmmH^mMm^i本發(fā)明的第二方面提供一種采用本發(fā)明所述的兩級煙氣換熱器系統(tǒng)進(jìn)行煙氣余熱回收的方法，該方法可降低煙塵排放濃度、水耗和引風(fēng)機、增壓風(fēng)機電耗的方法，其包括如下步驟將鍋爐單元(100)產(chǎn)生的煙氣通過煙氣余熱利用單元(200)中的預(yù)熱器O)，得到110°C 170°C的預(yù)熱煙氣；所述預(yù)熱煙氣在第一級煙氣換熱器(31)進(jìn)行余熱回收，使得其溫度下降到煙氣酸露點溫度以上5 10°C，得到一級經(jīng)余熱回收的煙氣；同時降低了煙氣比電阻提高除塵效率實現(xiàn)降低煙塵排放濃度，同時降低煙氣提交流量實現(xiàn)降低引風(fēng)機、增壓風(fēng)機電耗；所述一級經(jīng)余熱回收的煙氣通過第二級煙氣換熱器(3 后溫度降低到水露點溫度以上20°C 25°C或所需的最優(yōu)煙氣溫度，得到第二級經(jīng)余熱回收的煙氣；同時降低脫硫系統(tǒng)水耗；所述第二級經(jīng)余熱回收的煙氣進(jìn)入煙氣脫硫單元。具體地，所述的最優(yōu)煙氣溫度根據(jù)煙氣換熱器的制造成本、煙氣換熱器的占用的布置空間與節(jié)約的發(fā)電廠煤耗的收益的綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)而定。在一個優(yōu)選實施方式中，所述一級經(jīng)余熱回收的煙氣進(jìn)入煙氣除塵單元(300)，并經(jīng)過引風(fēng)機( 和可選的脫硫增壓風(fēng)機(6)提升煙氣壓力后進(jìn)入第二級煙氣換熱器(32)。煙氣金熱利用系統(tǒng)的火力發(fā)電廠系統(tǒng)本發(fā)明還提供一種含有本發(fā)明所述的煙氣余熱利用系統(tǒng)的火力發(fā)電廠系統(tǒng)。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用兩級煙氣換熱器，分別設(shè)置在除塵器的進(jìn)口和脫硫吸收塔的進(jìn)口，采用汽輪機回?zé)嵯到y(tǒng)中的凝結(jié)水吸收煙氣中的熱量，與常規(guī)的不設(shè)置煙氣換熱器的系統(tǒng)或設(shè)置一級換熱器的系統(tǒng)相比，具有降低煙塵排放、降低二氧化硫排放、節(jié)約脫硫設(shè)備用水和節(jié)約機組煤耗的優(yōu)點。如無具體說明，本發(fā)明的各種設(shè)備均可以通過市售得到。本發(fā)明的其他方面由于本文的公開內(nèi)容，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件進(jìn)行。除非另外說明，否則所有的份數(shù)為重量份，所有的百分比為重量百分比，所述的聚合物分子量為數(shù)均分子量。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語與本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本發(fā)明方法中。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的煙氣換熱器系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的描述，其中，所述的煙氣節(jié)能減排節(jié)水系統(tǒng)由以下主要部分組成(1)鍋爐 100(2)空氣預(yù)熱器2(3)第一級煙氣換熱器31(4)除塵器(煙氣除塵單元300)(5)引風(fēng)機 5(6)增壓風(fēng)機6(7)第二級煙氣換熱器32(8)脫硫吸收塔400 (煙氣脫硫單元)
(9)煙囪(10)低壓加熱器7 (簡稱“低加”)(11)凝結(jié)水升壓泵8(12)循環(huán)泵 9(1 凝汽器 10(14)冷凝器 11(15)汽輪機低壓缸12(16)發(fā)電機 13(17)凝結(jié)水泵14(18)擴(kuò)容器 15實施例1(對應(yīng)圖3、圖4)鍋爐100燃燒產(chǎn)生的煙氣通過空氣預(yù)熱器2后，根據(jù)鍋爐形式和燃煤種類的不同， 其溫度一般在110°c 170°C之間。煙氣通過第一級煙氣換熱器31后溫度下降到煙氣酸露點溫度以上10°C左右。第一級煙氣換熱器31以煙氣-凝結(jié)水為換熱介質(zhì)，煙氣側(cè)放熱，凝結(jié)水側(cè)吸熱。煙氣來源于空氣預(yù)熱器出口的鍋爐煙氣。凝結(jié)水來源于汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)， 即來源于某一級低壓加熱器7出口或若干級低壓加熱器7出口并匯總，凝結(jié)水通過第一級煙氣換熱器31吸熱后回到某一級低壓加熱器7進(jìn)口或出口，即第一級煙氣換熱器31與某一級或若干級低壓加熱器7在凝結(jié)水流程上呈串連或并聯(lián)或即有串連又有并聯(lián)的關(guān)系。煙氣通過第一級煙氣換熱器31后，進(jìn)入除塵器300，并經(jīng)過引風(fēng)機5和脫硫增壓風(fēng)機6提升煙氣壓力后進(jìn)入第二級煙氣換熱器32。本方案中，增壓風(fēng)機6可省略，采用揚程更高的引風(fēng)機 5完成提升煙氣壓力的功能。第二級煙氣換熱器32以煙氣-凝結(jié)水為換熱介質(zhì)，煙氣側(cè)放熱，凝結(jié)水側(cè)吸熱。煙氣來源于增壓風(fēng)機6或引風(fēng)機5出口的煙氣。凝結(jié)水來源于汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)，即來源于某一級低壓加熱器7出口或若干級低壓加熱器7出口并匯總，凝結(jié)水通過第二級煙氣換熱器32吸熱后回到某一級低壓加熱器7進(jìn)口或出口，即第二級煙氣換熱器32與某一級或若干級低壓加熱器7在凝結(jié)水流程上呈串連或并聯(lián)或即有串連又有并聯(lián)的關(guān)系。該方案中兩級煙氣換熱器在煙氣流程上是串連的，在凝結(jié)水流程上是并聯(lián)的。該方案的凝結(jié)水系統(tǒng)的阻力可以由汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)中的凝結(jié)水泵14克服，也可以另設(shè)置凝結(jié)水升壓泵8，由凝結(jié)水升壓泵8克服，這些方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。該方案中的凝結(jié)水起到降低煙氣溫度，同時提高凝結(jié)水溫度的作用。其他類型的水源，如鄰機的汽輪機系統(tǒng)凝結(jié)水、熱網(wǎng)水、電廠及其它單位需要的生活用水等也可作為煙氣換熱器的水側(cè)水源，這些方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。凝結(jié)水從哪一級低壓加熱器出口或哪些級低壓加熱器出口的選擇，以及煙氣換熱器所需要的換熱面積取決于如下因素(1)這些引出點的凝結(jié)水溫度；(2)煙氣換熱器進(jìn)出口的煙氣溫度；C3)煙氣換熱器的采購成本；(4)由于凝結(jié)水溫度的上升導(dǎo)致汽輪機抽汽減少而節(jié)約的汽輪發(fā)電機組能耗或可以多產(chǎn)生的電功率；(5)煙氣換熱器系統(tǒng)增加的煙氣側(cè)和凝結(jié)水側(cè)的阻力導(dǎo)致的風(fēng)機和凝結(jié)水泵14電耗的增加；(6)脫硫系統(tǒng)節(jié)約的水耗帶來的收益；(7)除塵器降低煙塵量的排放帶來的收益；⑶脫硫塔提高脫硫效率帶來的收益；(9) 其他因為設(shè)置了該方案而導(dǎo)致的電廠熱力系統(tǒng)和煙風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備配置和系統(tǒng)配置的變化。
實施例2 (對應(yīng)圖5、圖6)鍋爐100燃燒產(chǎn)生的煙氣通過空氣預(yù)熱器2后，根據(jù)鍋爐形式和燃煤種類的不同， 其溫度一般在110°c 170°C之間。煙氣通過第一級煙氣換熱器31后溫度下降到煙氣酸露點溫度以上10°C左右。第一級煙氣換熱器31為有中間載體的間熱式煙氣-凝結(jié)水換熱器， 中間載體吸收煙氣側(cè)熱量，并加熱凝結(jié)水。煙氣來源于空氣預(yù)熱器出口的鍋爐煙氣。凝結(jié)水來源于汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)，即來源于某一級低壓加熱器7出口或若干級低壓加熱器7出口并匯總，凝結(jié)水通過第一級煙氣換熱器31吸熱后回到某一級低壓加熱器7進(jìn)口或出口， 即第一級煙氣換熱器31與某一級或若干級低壓加熱器7在凝結(jié)水流程上呈串連或并聯(lián)或即有串連又有并聯(lián)的關(guān)系。煙氣通過第一級煙氣換熱器31后，進(jìn)入除塵器300，并經(jīng)過引風(fēng)機5和脫硫增壓風(fēng)機6提升煙氣壓力后進(jìn)入第二級煙氣換熱器32。本方案中，增壓風(fēng)機6 可省略，采用揚程更高的引風(fēng)機5完成提升煙氣壓力的功能。第二級煙氣換熱器為有中間載體的間熱式煙氣-凝結(jié)水換熱器，中間載體吸收煙氣側(cè)熱量，并加熱凝結(jié)水。煙氣來源于增壓風(fēng)機或引風(fēng)機出口的煙氣。凝結(jié)水來源于汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)，即來源于某一級低壓加熱器7出口或若干級低壓加熱器7出口并匯總，凝結(jié)水通過第二級煙氣換熱器32吸熱后回到某一級低壓加熱器7進(jìn)口或出口，即第二級煙氣換熱器32與某一級或若干級低壓加熱器 7在凝結(jié)水流程上呈串連或并聯(lián)或即有串連又有并聯(lián)的關(guān)系。該方案中兩級煙氣換熱器在煙氣流程上是串連的，在凝結(jié)水流程上是并聯(lián)的。該方案的凝結(jié)水系統(tǒng)的阻力可以由汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)中的凝結(jié)水泵14克服，也可以另設(shè)置凝結(jié)水升壓泵8，由凝結(jié)水升壓泵8克服，這些方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。該方案中的中間載體為液態(tài)，可以為水，也可以為其他低沸點的液體，如乙二醇等，中間載體通過循環(huán)泵維持其在煙氣側(cè)和水側(cè)換熱器之間流動。如采用低沸點的液體可在循環(huán)回路上設(shè)置氣液凝結(jié)分離設(shè)備，循環(huán)泵設(shè)置在該設(shè)備的下游。這些方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。該方案中的凝結(jié)水起到降低煙氣溫度，同時提高凝結(jié)水溫度的作用。其他類型的水源，如鄰機的汽輪機系統(tǒng)凝結(jié)水、熱網(wǎng)水、電廠及其它單位需要的生活用水等也可作為煙氣換熱器的水側(cè)水源，這些方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。凝結(jié)水從哪一級低壓加熱器出口或哪些級低壓加熱器出口的選擇，以及煙氣換熱器所需要的換熱面積取決于如下因素(1)這些引出點的凝結(jié)水溫度；(2)煙氣換熱器進(jìn)出口的煙氣溫度；C3)煙氣換熱器的采購成本；(4)由于凝結(jié)水溫度的上升導(dǎo)致汽輪機抽汽減少而節(jié)約的汽輪發(fā)電機組能耗或可以多產(chǎn)生的電功率；(5)煙氣換熱器系統(tǒng)增加的煙氣側(cè)和凝結(jié)水側(cè)的阻力導(dǎo)致的風(fēng)機和凝結(jié)水泵電耗的增加；(6)脫硫系統(tǒng)節(jié)約的水耗帶來的收益；(7)除塵器降低煙塵量的排放帶來的收益；(8)脫硫塔提高脫硫效率帶來的收益；(9) 其他因為設(shè)置了該方案而導(dǎo)致的電廠熱力系統(tǒng)和煙風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備配置和系統(tǒng)配置的變化。實施例3 (對應(yīng)圖7)鍋爐100燃燒產(chǎn)生的煙氣通過空氣預(yù)熱器2后，根據(jù)鍋爐形式和燃煤種類的不同， 其溫度一般在110°C 170°C之間。煙氣通過第一級煙氣換熱器后溫度下降到煙氣酸露點溫度以上10°C左右。第一級煙氣換熱器31為煙氣-凝結(jié)水為換熱介質(zhì)，煙氣側(cè)放熱，凝結(jié)水側(cè)吸熱。煙氣來源于空氣預(yù)熱器出口的鍋爐煙氣。凝結(jié)水來源于汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)，即來源于某一級低壓加熱器7出口或若干級低壓加熱器7出口并匯總，凝結(jié)水通過第一級煙氣換熱器31吸熱后到第二級煙氣換熱器32進(jìn)口。煙氣通過第一級煙氣換熱器31后，進(jìn)入除塵器300，并經(jīng)過引風(fēng)機和脫硫增壓風(fēng)機提升煙氣壓力后進(jìn)入第二級煙氣換熱器32。本方案中，增壓風(fēng)機可省略，采用揚程更高的引風(fēng)機完成提升煙氣壓力的功能。第二級煙氣換熱器32為煙氣-凝結(jié)水為換熱介質(zhì)，煙氣側(cè)放熱，凝結(jié)水側(cè)吸熱。煙氣來源于增壓風(fēng)機或引風(fēng)機出口的煙氣。凝結(jié)水來源于第一級煙氣換熱器31凝結(jié)水出口，或者與某一級低壓加熱器7出口或若干級低壓加熱器7出口的凝結(jié)水匯總，凝結(jié)水通過第二級煙氣換熱器32吸熱后回到某一級低壓加熱器7進(jìn)口或出口。第一級煙氣換熱器31和第二級煙氣換熱器32與某一級或若干級低壓加熱器7在凝結(jié)水流程上呈串連或并聯(lián)或即有串連又有并聯(lián)的關(guān)系。該方案中兩級煙氣換熱器在煙氣流程上是串連的，在凝結(jié)水流程上也是串聯(lián)的。 對于兩級煙氣換熱器，煙氣和凝結(jié)水的流動方向為順流。該方案的凝結(jié)水系統(tǒng)的阻力可以由汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)中的凝結(jié)水泵14克服，也可以另設(shè)置凝結(jié)水升壓泵8，由凝結(jié)水升壓泵8克服，這些方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。該方案中的凝結(jié)水起到降低煙氣溫度，同時提高凝結(jié)水溫度的作用。其他類型的水源，如鄰機的汽輪機系統(tǒng)凝結(jié)水、熱網(wǎng)水、電廠及其它單位需要的生活用水等也可作為煙氣換熱器的水側(cè)水源，這些方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。凝結(jié)水從哪一級低壓加熱器出口或哪些級低壓加熱器出口的選擇，以及煙氣換熱器所需要的換熱面積取決于如下因素(1)這些引出點的凝結(jié)水溫度；(2)煙氣換熱器進(jìn)出口的煙氣溫度；C3)煙氣換熱器的采購成本；(4)由于凝結(jié)水溫度的上升導(dǎo)致汽輪機抽汽減少而節(jié)約的汽輪發(fā)電機組能耗或可以多產(chǎn)生的電功率；(5)煙氣換熱器系統(tǒng)增加的煙氣側(cè)和凝結(jié)水側(cè)的阻力導(dǎo)致的風(fēng)機和凝結(jié)水泵電耗的增加；(6)脫硫系統(tǒng)節(jié)約的水耗帶來的收益；(7)除塵器降低煙塵量的排放帶來的收益；(8)脫硫塔提高脫硫效率帶來的收益；(9) 其他因為設(shè)置了該方案而導(dǎo)致的電廠熱力系統(tǒng)和煙風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備配置和系統(tǒng)配置的變化。實施例4 (對應(yīng)圖8)鍋爐100燃燒產(chǎn)生的煙氣通過空氣預(yù)熱器2后，根據(jù)鍋爐形式和燃煤種類的不同， 其溫度一般在110°c 170°C之間。煙氣通過第一級煙氣換熱器31后溫度下降到煙氣酸露點溫度以上10°C左右。第一級煙氣換熱器31為有中間載體的間熱式煙氣-凝結(jié)水換熱器， 中間載體吸收煙氣側(cè)熱量，并加熱凝結(jié)水。煙氣來源于空氣預(yù)熱器出口的鍋爐煙氣。凝結(jié)水來源于汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)，即來源于某一級低壓加熱器出口或若干級低壓加熱器7出口并匯總，凝結(jié)水通過第一級煙氣換熱器31吸熱后回到第二級煙氣換熱器32進(jìn)口。煙氣通過第一級煙氣換熱器31后，進(jìn)入除塵器300，并經(jīng)過引風(fēng)機和脫硫增壓風(fēng)機提升煙氣壓力后進(jìn)入第二級煙氣換熱器32。本方案中，增壓風(fēng)機可省略，采用揚程更高的引風(fēng)機完成提升煙氣壓力的功能。第二級煙氣換熱器32為有中間載體的間熱式煙氣-凝結(jié)水換熱器，中間載體吸收煙氣側(cè)熱量，并加熱凝結(jié)水。煙氣來源于增壓風(fēng)機或引風(fēng)機出口的煙氣。凝結(jié)水來源于第一級煙氣換熱器31出口，或者與某一級低壓加熱器7出口或若干級低壓加熱器7 出口的凝結(jié)水匯總，凝結(jié)水通過第二級煙氣換熱器32吸熱后回到某一級低壓加熱器7進(jìn)口或出口。第一級煙氣換熱器31和第二級煙氣換熱器32與某一級或若干級低壓加熱器7在凝結(jié)水流程上呈串連或并聯(lián)或即有串連又有并聯(lián)的關(guān)系。該方案中兩級煙氣換熱器在煙氣流程上是串連的，在凝結(jié)水流程上也是串聯(lián)的。 對于兩級煙氣換熱器，煙氣和凝結(jié)水的流動方向為順流。
該方案的凝結(jié)水系統(tǒng)的阻力可以由汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)中的凝結(jié)水泵14克服，也可以另設(shè)置凝結(jié)水升壓泵8，由凝結(jié)水升壓泵8克服，這些方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。該方案中的中間載體為液態(tài)，可以為水，也可以為其他低沸點的液體，如乙二醇等，中間載體通過循環(huán)泵維持其在煙氣側(cè)和水側(cè)換熱器之間流動。如采用低沸點的液體可在循環(huán)回路上設(shè)置氣液凝結(jié)分離設(shè)備，循環(huán)泵設(shè)置在該設(shè)備的下游。這些方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。該方案中的凝結(jié)水起到降低煙氣溫度，同時提高凝結(jié)水溫度的作用。其他類型的水源，如鄰機的汽輪機系統(tǒng)凝結(jié)水、熱網(wǎng)水、電廠及其它單位需要的生活用水等也可作為煙氣換熱器的水側(cè)水源，這些方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。凝結(jié)水從哪一級低壓加熱器出口或哪些級低壓加熱器出口的選擇，以及煙氣換熱器所需要的換熱面積取決于如下因素(1)這些引出點的凝結(jié)水溫度；(2)煙氣換熱器進(jìn)出口的煙氣溫度；C3)煙氣換熱器的采購成本；(4)由于凝結(jié)水溫度的上升導(dǎo)致汽輪機抽汽減少而節(jié)約的汽輪發(fā)電機組能耗或可以多產(chǎn)生的電功率；(5)煙氣換熱器系統(tǒng)增加的煙氣側(cè)和凝結(jié)水側(cè)的阻力導(dǎo)致的風(fēng)機和凝結(jié)水泵電耗的增加；(6)脫硫系統(tǒng)節(jié)約的水耗帶來的收益；(7)除塵器降低煙塵量的排放帶來的收益；(8)脫硫塔提高脫硫效率帶來的收益；(9) 其他因為設(shè)置了該方案而導(dǎo)致的電廠熱力系統(tǒng)和煙風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備配置和系統(tǒng)配置的變化。實施例5 (對應(yīng)圖9)鍋爐100燃燒產(chǎn)生的煙氣通過空氣預(yù)熱器2后，根據(jù)鍋爐形式和燃煤種類的不同， 其溫度一般在110°C 170°C之間。煙氣通過第一級煙氣換熱器31后溫度下降到煙氣酸露點溫度以上10°C左右。第一級煙氣換熱器31為煙氣-凝結(jié)水為換熱介質(zhì)，煙氣側(cè)放熱，凝結(jié)水側(cè)吸熱。煙氣來源于空氣預(yù)熱器出口的鍋爐煙氣。凝結(jié)水來源于第二級煙氣換熱器32 出口，或者與某一級低壓加熱器7出口或若干級低壓加熱器7出口的凝結(jié)水匯總，凝結(jié)水通過第一級煙氣換熱器31吸熱后回到某一級低壓加熱器7進(jìn)口或出口。煙氣通過第一級煙氣換熱器31后，進(jìn)入除塵器300，并經(jīng)過引風(fēng)機和脫硫增壓風(fēng)機提升煙氣壓力后進(jìn)入第二級煙氣換熱器32。本方案中，增壓風(fēng)機可省略，采用揚程更高的引風(fēng)機完成提升煙氣壓力的功能。第二級煙氣換熱器32為煙氣-凝結(jié)水為換熱介質(zhì)，煙氣側(cè)放熱，凝結(jié)水側(cè)吸熱。煙氣來源于增壓風(fēng)機或引風(fēng)機出口的煙氣。凝結(jié)水來源于汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)，即來源于某一級低壓加熱器7出口或若干級低壓加熱器7出口并匯總，凝結(jié)水通過第二級煙氣換熱器32 吸熱后到第一級煙氣換熱器31進(jìn)口。第一級煙氣換熱器31和第二級煙氣換熱器32與某一級或若干級低壓加熱器7在凝結(jié)水流程上呈串連或并聯(lián)或即有串連又有并聯(lián)的關(guān)系。該方案中兩級煙氣換熱器在煙氣流程上是串連的，在凝結(jié)水流程上也是串聯(lián)的。 對于兩級煙氣換熱器，煙氣和凝結(jié)水的流動方向為逆流。該方案的凝結(jié)水系統(tǒng)的阻力可以由汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)中的凝結(jié)水泵14克服，也可以另設(shè)置凝結(jié)水升壓泵8，由凝結(jié)水升壓泵8克服，這些方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。該方案中的凝結(jié)水起到降低煙氣溫度，同時提高凝結(jié)水溫度的作用。其他類型的水源，如鄰機的汽輪機系統(tǒng)凝結(jié)水、熱網(wǎng)水、電廠及其它單位需要的生活用水等也可作為煙氣換熱器的水側(cè)水源，這些方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。凝結(jié)水從哪一級低壓加熱器出口或哪些級低壓加熱器出口的選擇，以及煙氣換熱器所需要的換熱面積取決于如下因素(1)這些引出點的凝結(jié)水溫度；(2)煙氣換熱器進(jìn)出口的煙氣溫度；C3)煙氣換熱器的采購成本；(4)由于凝結(jié)水溫度的上升導(dǎo)致汽輪機抽汽減少而節(jié)約的汽輪發(fā)電機組能耗或可以多產(chǎn)生的電功率；(5)煙氣換熱器系統(tǒng)增加的煙氣側(cè)和凝結(jié)水側(cè)的阻力導(dǎo)致的風(fēng)機和凝結(jié)水泵電耗的增加；(6)脫硫系統(tǒng)節(jié)約的水耗帶來的收益；(7)除塵器降低煙塵量的排放帶來的收益；(8)脫硫塔提高脫硫效率帶來的收益；(9) 其他因為設(shè)置了該方案而導(dǎo)致的電廠熱力系統(tǒng)和煙風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備配置和系統(tǒng)配置的變化。實施例6 (對應(yīng)圖10)鍋爐100燃燒產(chǎn)生的煙氣通過空氣預(yù)熱器2后，根據(jù)鍋爐形式和燃煤種類的不同， 其溫度一般在110°c 170°C之間。煙氣通過第一級煙氣換熱器31后溫度下降到煙氣酸露點溫度以上10°C左右。第一級煙氣換熱器31為有中間載體的間熱式煙氣-凝結(jié)水換熱器， 中間載體吸收煙氣側(cè)熱量，并加熱凝結(jié)水。煙氣來源于空氣預(yù)熱器出口的鍋爐煙氣。凝結(jié)水來源于第二級煙氣換熱器32出口，或者與某一級低壓加熱器出口或若干級低壓加熱器7 出口的凝結(jié)水匯總，凝結(jié)水通過第一級煙氣換熱器31吸熱后回到某一級低壓加熱器7進(jìn)口或出口。煙氣通過第一級煙氣換熱器31后，進(jìn)入除塵器300，并經(jīng)過引風(fēng)機和脫硫增壓風(fēng)機提升煙氣壓力后進(jìn)入第二級煙氣換熱器32。本方案中，增壓風(fēng)機可省略，采用揚程更高的引風(fēng)機完成提升煙氣壓力的功能。第二級煙氣換熱器32為有中間載體的間熱式煙氣-凝結(jié)水換熱器，中間載體吸收煙氣側(cè)熱量，并加熱凝結(jié)水。煙氣來源于增壓風(fēng)機或引風(fēng)機出口的煙氣。凝結(jié)水來源于汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)，即來源于某一級低壓加熱器7出口或若干級低壓加熱器7出口并匯總，凝結(jié)水通過第二級煙氣換熱器32吸熱后到第一級煙氣換熱器31進(jìn)口。第一級煙氣換熱器31和第二級煙氣換熱器32與某一級或若干級低壓加熱器7在凝結(jié)水流程上呈串連或并聯(lián)或即有串連又有并聯(lián)的關(guān)系。該方案中兩級煙氣換熱器在煙氣流程上是串連的，在凝結(jié)水流程上也是串聯(lián)的。 對于兩級煙氣換熱器，煙氣和凝結(jié)水的流動方向為逆流。該方案的凝結(jié)水系統(tǒng)的阻力可以由汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)中的凝結(jié)水泵14克服，也可以另設(shè)置凝結(jié)水升壓泵8，由凝結(jié)水升壓泵8克服，這些方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。該方案中的中間載體為液態(tài)，可以為水，也可以為其他低沸點的液體，如乙二醇等，中間載體通過循環(huán)泵維持其在煙氣側(cè)和水側(cè)換熱器之間流動。如采用低沸點的液體可在循環(huán)回路上設(shè)置氣液凝結(jié)分離設(shè)備，循環(huán)泵9設(shè)置在該設(shè)備的下游。這些方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。該方案中的凝結(jié)水起到降低煙氣溫度，同時提高凝結(jié)水溫度的作用。其他類型的水源，如鄰機的汽輪機系統(tǒng)凝結(jié)水、熱網(wǎng)水、電廠及其它單位需要的生活用水等也可作為煙氣換熱器的水側(cè)水源，這些方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。凝結(jié)水從哪一級低壓加熱器出口或哪些級低壓加熱器出口的選擇，以及煙氣換熱器所需要的換熱面積取決于如下因素(1)這些引出點的凝結(jié)水溫度；(2)煙氣換熱器進(jìn)出口的煙氣溫度；C3)煙氣換熱器的采購成本；(4)由于凝結(jié)水溫度的上升導(dǎo)致汽輪機抽汽減少而節(jié)約的汽輪發(fā)電機組能耗或可以多產(chǎn)生的電功率；(5)煙氣換熱器系統(tǒng)增加的煙氣側(cè)和凝結(jié)水側(cè)的阻力導(dǎo)致的風(fēng)機和凝結(jié)水泵電耗的增加；(6)脫硫系統(tǒng)節(jié)約的水耗帶來的收益；(7)除塵器降低煙塵量的排放帶來的收益；(8)脫硫塔提高脫硫效率帶來的收益；(9) 其他因為設(shè)置了該方案而導(dǎo)致的電廠熱力系統(tǒng)和煙風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備配置和系統(tǒng)配置的變化。性能實施例
以某1000麗機組為例，采用實施例5的方案置兩級煙氣換熱器系統(tǒng)。第一級煙氣換熱器31的進(jìn)口煙氣溫度為U8°C，出口煙氣溫度為105°C，第二級煙氣換熱器32的進(jìn)口煙氣溫度為110°C，出口煙氣溫度為86°C。第二級煙氣換熱器32的進(jìn)口凝結(jié)水溫度為59. 9°C，通過第二級煙氣換熱器32和第一級煙氣換熱器31后，出口的凝結(jié)水溫度為 82. 30°C。該兩級煙氣換熱器系統(tǒng)可將7070KW的熱量從煙氣中置換出來，用于汽輪機增加做功?？山档桶l(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗1. 6g/Kw. h，按發(fā)電機組年利用小時5500小時計，每年每臺發(fā)電機組可節(jié)約約9000噸標(biāo)準(zhǔn)煤。同時，由于進(jìn)入脫硫吸收塔的溫度由降低到86°C， 可節(jié)約脫硫塔耗水量約80t/h，折合每年44萬噸水。靜電除塵器的效率可從99. 7%上升到 99. 86%，除塵器出口的煙氣含塵濃度下降了 16. 7mg/Nm3，年減排粉塵136t。討論本發(fā)明基于汽輪機熱力循環(huán)基本原理。汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)中的凝結(jié)水冷卻鍋爐煙氣并被煙氣加熱后返回汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)，由于凝結(jié)水溫度的上升排擠了部分低壓加熱器中的抽汽，在汽輪機進(jìn)汽量不變的情況下，被排擠的抽汽在汽輪機內(nèi)膨脹做功，因此，在機組煤耗量不變的情況下增加了汽輪發(fā)電機的發(fā)電量，同理，在汽輪發(fā)電機發(fā)電量不變的情況下，可節(jié)約機組的煤耗。本發(fā)明基于以下技術(shù)手段通過煙氣換熱器利用鍋爐煙氣中的熱量煙氣通過第一級煙氣換熱器后溫度下降，煙氣的比電阻也相應(yīng)下降。對于靜電除塵器而言，其除塵效率隨著煙氣比電阻的下降而有較為明顯的上升。因此，在除塵器進(jìn)口設(shè)置第一級煙氣換熱器降低煙氣溫度，可提高除塵器的除塵效率，減少煙塵的排放。煙氣通過第一級煙氣換熱器后溫度下降，通式煙氣的容積流量也下降，將降低引風(fēng)機、增壓風(fēng)機的電耗。因此，在除塵器進(jìn)口設(shè)置第一級煙氣換熱器降低煙氣溫度，可降低設(shè)置在除塵器下游的引風(fēng)機和增壓風(fēng)機的電耗，可節(jié)約機組的廠用電。煙氣通過第一級煙氣換熱器和第二級煙氣換熱器后溫度下降，導(dǎo)致進(jìn)入脫硫吸收塔的煙氣溫度降低。對于煙氣濕法脫硫的工藝，需要將煙氣在脫硫吸收塔中在脫硫劑漿液的噴淋作用下溫度下降到40°C 50°C，在這個過程中煙氣的放熱蒸發(fā)了漿液中的水分。煙氣溫度越高，對漿液中的水分的蒸發(fā)量越大，脫硫系統(tǒng)的水耗量越大。因此，設(shè)置了第一級和第二級煙氣換熱器后，降低進(jìn)入脫硫吸收塔的煙氣溫度，可減少脫硫吸收塔的水的蒸發(fā)量，大大降低脫硫系統(tǒng)的用水量。煙氣通過第一級煙氣換熱器和第二級煙氣換熱器后溫度下降，還導(dǎo)致煙氣的容積流量下降。煙氣進(jìn)入脫硫吸收塔后，煙氣的流速下降，煙氣在脫硫塔噴淋區(qū)域中的停留時間增加，即增加了煙氣中的二氧化硫和脫硫漿液的接觸時間，可提高脫硫吸收塔的脫硫效率， 降低二氧化硫的排放。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的實質(zhì)技術(shù)內(nèi)容范圍，本發(fā)明的實質(zhì)技術(shù)內(nèi)容是廣義地定義于申請的權(quán)利要求范圍中，任何他人完成的技術(shù)實體或方法，若是與申請的權(quán)利要求范圍所定義的完全相同，也或是一種等效的變更，均將被視為涵蓋于該權(quán)利要求范圍之中。在本發(fā)明提及的所有文獻(xiàn)都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻(xiàn)被單獨引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的上述內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于火力發(fā)電廠的兩級煙氣換熱器系統(tǒng)，包括排放煙氣的鍋爐單元(100)、 煙氣余熱利用單元000)、煙氣除塵單元(300)、以及煙氣脫硫單元000)，其特征在于，所述煙氣余熱利用單元(200)包括-預(yù)熱器⑵；-設(shè)置在所述煙氣除塵單元(300)進(jìn)口的第一級煙氣換熱器(31)，以及設(shè)置在所述煙氣脫硫單元(400)進(jìn)口的第二級煙氣換熱器(32)；其中，所述第一級煙氣換熱器(31)和第二級煙氣換熱器(3 均為設(shè)有放熱的煙氣側(cè)和吸熱的凝結(jié)水側(cè)的煙氣-凝結(jié)水換熱器；所述的凝結(jié)水側(cè)的水源為汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)中的凝結(jié)水；且所述第一級煙氣換熱器(31)和第二級煙氣換熱器(3 按照如下方式中的一種進(jìn)行連接二者的煙氣側(cè)為串連方式連接，二者的凝結(jié)水側(cè)以并聯(lián)方式連接；或二者的煙氣側(cè)和凝結(jié)水側(cè)均以串連方式連接。
2.如權(quán)利要求1所述的煙氣換熱器系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級煙氣換熱器(31)和第二級煙氣換熱器(32)的水側(cè)水源還包括鄰機的汽輪機系統(tǒng)凝結(jié)水、熱網(wǎng)水、暖通空調(diào)系統(tǒng)用水、電廠及其它生活用水。
3.如權(quán)利要求1所述的煙氣換熱器系統(tǒng)，其特征在于，所述凝結(jié)水來源于汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)的某一級低壓加熱器出口或若干級低壓加熱器出口的匯總。
4.如權(quán)利要求1所述的煙氣換熱器系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級煙氣換熱器(31)或第二級煙氣換熱器(3 采用表面式換熱器。
5.如權(quán)利要求1所述的煙氣換熱器系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級煙氣換熱器(31)或第二級煙氣換熱器(3 采用熱管式換熱器。
6.如權(quán)利要求1所述的煙氣換熱器系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級煙氣換熱器(31)或第二級煙氣換熱器(3 采用有中間載體的間熱式換熱器。
7.如權(quán)利要求1所述的煙氣-空氣換熱器系統(tǒng)，其特征在于，每一級換熱器為一個換熱器，或者為并聯(lián)的若干個換熱器
8.一種采用權(quán)利要求1所述的兩級煙氣換熱器系統(tǒng)進(jìn)行煙氣余熱回收的方法，其特征在于，包括如下步驟將鍋爐單元(100)產(chǎn)生的煙氣通過煙氣余熱利用單元O00)中的預(yù)熱器O)，得到 110°C 170°C的預(yù)熱煙氣；所述預(yù)熱煙氣在第一級煙氣換熱器(31)進(jìn)行余熱回收，使得其溫度下降到煙氣酸露點溫度以上5 10°C，得到一級經(jīng)余熱回收的煙氣；所述一級經(jīng)余熱回收的煙氣通過第二級煙氣換熱器(3 后溫度降低到水露點溫度以上20°C 25°C或所需的最優(yōu)煙氣溫度，得到第二級經(jīng)余熱回收的煙氣；所述第二級經(jīng)余熱回收的煙氣進(jìn)入煙氣脫硫單元G00)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述煙氣除塵單元(300)的下游設(shè)置引風(fēng)機 (5)和可選的脫硫增壓風(fēng)機(6)，使得煙氣通過所述引風(fēng)機( 和脫硫增壓風(fēng)機(6)提升壓力后進(jìn)入后續(xù)的第二級煙氣換熱器(32)。
10. 一種含有權(quán)利要求1所述的煙氣余熱利用系統(tǒng)的火力發(fā)電廠系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于火力發(fā)電廠的兩級煙氣換熱器系統(tǒng)，包括排放煙氣的鍋爐單元、煙氣余熱利用單元、煙氣除塵單元、以及煙氣脫硫單元，所述煙氣余熱利用單元包括預(yù)熱器；煙氣除塵單元；以及設(shè)置在所述煙氣除塵單元進(jìn)口的第一級煙氣換熱器，以及設(shè)置在所述煙氣脫硫單元進(jìn)口的第二級煙氣換熱器；其中，所述第一級煙氣換熱器和第二級煙氣換熱器均為設(shè)有放熱的煙氣側(cè)和吸熱的凝結(jié)水側(cè)的煙氣-凝結(jié)水換熱器；所述的凝結(jié)水側(cè)的水源為汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)中的凝結(jié)水；且所述第一級煙氣換熱器和第二級煙氣換熱器按照如下方式中的一種進(jìn)行連接二者的煙氣側(cè)為串連方式連接，二者的凝結(jié)水側(cè)以并聯(lián)方式連接；或二者的煙氣側(cè)和凝結(jié)水側(cè)均以串連方式連接。
文檔編號F22D11/00GK102330968SQ201010224859
公開日2012年1月25日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者馮琰磊, 葉勇健, 施剛夜, 李佩建, 林磊, 申松林, 鄧文祥 申請人:中國電力工程顧問集團(tuán)華東電力設(shè)計院