專利名稱：兩級閉式循環(huán)鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
兩級閉式循環(huán)鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種火力發(fā)電上的環(huán)保節(jié)能系統(tǒng)，具體的說是一種鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]火力發(fā)電廠的燃料主要以煤炭為主，發(fā)電過程中，排煙熱損失約占鍋爐熱損失的 60% 70%。并且由于建成機(jī)組運(yùn)行時(shí)的煙溫通常高于設(shè)計(jì)煙溫，也造成了鍋爐熱效率的下降。一般來說，排煙溫度每降低10°C，鍋爐的熱效率提高大約O. 5%至0.6%。通常情況下，鍋爐燃燒后產(chǎn)生的煙氣通過凈化處理后直接排放至大氣，排入大氣的煙氣溫度和剛從鍋爐中產(chǎn)生的煙氣溫度幾乎沒什么變化，因此，鍋爐排煙的煙氣余熱是一種潛力很大的資源。合理有效利用煙氣余熱，降低濕法脫硫吸收塔入口的煙氣溫度，可以節(jié)約脫硫用水量， 減小發(fā)電煤耗，節(jié)約能源。[0003]國家發(fā)改委發(fā)布的《國家重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)推廣目錄》(第二批)第七項(xiàng)指出了 “脫硫島煙氣余熱回收及風(fēng)機(jī)運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)”，其主要內(nèi)容為針對石灰石石膏濕法脫硫技術(shù)，取消脫硫系統(tǒng)傳統(tǒng)的[01]，通過在脫硫吸收塔前加裝煙氣冷卻器，利用煙氣余熱加熱機(jī)組凝結(jié)水。[0004]利用煙氣余熱直接加熱凝結(jié)水的常規(guī)方式中，當(dāng)煙氣溫度在酸露點(diǎn)以下時(shí)，煙氣中的酸性離子，會(huì)產(chǎn)生腐蝕性，對煙氣系統(tǒng)中的設(shè)備如靜電除塵器、風(fēng)機(jī)、煙道、脫硫吸收塔等產(chǎn)生腐蝕。因此煙氣余熱利用裝置一般只能布置在煙氣系統(tǒng)中大部分設(shè)備的下游，例如布置在脫硫吸收塔前，煙氣余熱利用裝置需要將凝結(jié)水管道從汽機(jī)房引至爐后脫硫吸收塔處并接回，系統(tǒng)需要的管道距離較長，而且由于需要和凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力保持一致，整個(gè)煙氣余熱利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力較高，所以新接的管道和閥門均需要按高壓力等級設(shè)計(jì)、使用， 工程建設(shè)投資較高。同時(shí)由于鍋爐所排煙氣不僅溫度較高，而且含有大量飛灰、co2、so2、nox 等有害氣體，煙氣余熱利用系統(tǒng)的使用環(huán)境惡劣，容易在使用過程中導(dǎo)致事故的發(fā)生，帶來安全隱患。[0005]在環(huán)境惡化的情況下，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，根據(jù)最新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求，自2012年I月I日起，新建燃煤火力發(fā)電機(jī)組，對于一般地區(qū)，煙囪出口灰塵污染物排放濃度限值為30mg/m3。此標(biāo)準(zhǔn)是非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，對靜電除塵器系統(tǒng)的要求很高。 常規(guī)鍋爐排出的煙氣溫度較高，而煙氣余熱利用裝置只布置在脫硫吸收塔前，煙氣在其它設(shè)備中溫度仍然較高，其飛灰比電阻數(shù)值一般較高，靜電除塵器的作用是通過電極板來捕捉煙氣中的煙塵，以降低排入大氣的煙塵量。靜電除塵器的煙塵捕捉效率與煙氣的比電阻有關(guān)，比電阻越低，在其它條件相同的情況下，除塵器的效率越高。較高溫度的煙氣不僅降低了靜電除塵器的除塵效率，煙氣的余熱也沒有充分利用。實(shí)用新型內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種能應(yīng)用于火力發(fā)電上的鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)，在綜合利用煙氣余熱的同時(shí)降低煙塵排放、提高除塵效率，節(jié)約能源。[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是[0008]兩級閉式循環(huán)鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)，包括鍋爐、空氣預(yù)熱器、靜電除塵器、脫硫吸收塔、汽輪機(jī)凝結(jié)水系統(tǒng)和板式換熱器，所述空氣預(yù)熱器和靜電除塵器之間設(shè)置第一級煙氣余熱利用裝置；所述靜電除塵器和脫硫吸收塔之間設(shè)置第二級煙氣余熱利用裝置；所述第二級煙氣余熱利用裝置、第一級煙氣余熱利用裝置和板式換熱器串聯(lián)成閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)；所述閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中的板式換熱器與汽輪機(jī)凝結(jié)水系統(tǒng)連接。[0009]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述第一級煙氣余熱利用裝置和第二級煙氣余熱利用裝置均為煙氣-水換熱器，所述煙氣-水換熱器的吸熱側(cè)通有循環(huán)水。[0010]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)包括提供循環(huán)水動(dòng)力的循環(huán)水泵，所述循環(huán)水泵連接在板式換熱器和第二級煙氣余熱利用裝置之間，循環(huán)水泵和板式換熱器之間還設(shè)置有閘閥、止回閥和電動(dòng)閘閥。[0011]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述循環(huán)水泵設(shè)置有兩套。[0012]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中設(shè)置有與板式換熱器并聯(lián)的旁路，所述板式換熱器兩側(cè)均設(shè)置有閘閥；所述旁路包括閘閥、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和止回閥。[0013]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)還連接有補(bǔ)充閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中的液態(tài)水的差壓水箱，所述差壓水箱入口端與水源相連；出口端連接在板式換熱器和循環(huán)水泵之間的管道上，所述差壓水箱還連接有用于放水的無壓放水母管。[0014]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)還設(shè)置有沖洗排污管道。[0015]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型取得的技術(shù)進(jìn)步是[0016]在空氣預(yù)熱器和靜電除塵器之間設(shè)置第一級煙氣余熱利用裝置，煙氣溫度通過煙氣-水換熱器后可降低煙氣的比電阻，從而提高除塵器的效率。隨著排煙溫度降低，煙氣體積減小，可以減小引風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率；但是考慮到除塵器和引風(fēng)機(jī)等系統(tǒng)的安全性，第一級煙氣余熱利用裝置換熱煙氣溫度不能降低太多，在脫硫吸收塔前設(shè)置第二級煙氣余熱利用裝置可以更加充分的利用煙氣余熱，達(dá)到更好的效果。煙氣余熱利用裝置的使用環(huán)境惡劣，容易在使用過程中導(dǎo)致事故的發(fā)生，帶來安全隱患。采用閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)連接板式換熱器與汽輪機(jī)凝結(jié)水系統(tǒng)進(jìn)行熱交換，可以有效縮短高壓管道長度、降低工程成本，保證系統(tǒng)安全。[0017]閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中設(shè)置的閥門便于維護(hù)檢修系統(tǒng)，保證系統(tǒng)的安全。閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中設(shè)置有與板式換熱器并聯(lián)的旁路，可以方便板式換熱器的檢修。循環(huán)水泵可以使閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中的壓力保持穩(wěn)定，并聯(lián)在閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中的兩套循環(huán)水泵可以方便檢修，并且在檢修一套的同時(shí)可以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。[0018]差壓水箱方便補(bǔ)充閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中的水源損失；連接在差壓水箱上的無壓放水母管方便沖洗差壓水箱；閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中設(shè)置沖洗排污管道方便沖洗系統(tǒng)，保證安全。


[0019]圖I是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和流程圖，箭頭所示方向?yàn)樗牧鲃?dòng)方向。[0020]其中，I、煙氣-水換熱器I，2、煙氣-水換熱器II，3、鍋爐，4、空氣預(yù)熱器，5、靜電除塵器，6、脫硫吸收塔，7、汽輪機(jī)凝結(jié)水系統(tǒng)，8、板式換熱器，9、差壓水箱，10、循環(huán)水泵， 11、引風(fēng)機(jī)，12、無壓放水母管，13、沖洗排污管道。
具體實(shí)施方式
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明[0022]兩級閉式循環(huán)鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)，包括鍋爐3、靜電除塵器5、脫硫吸收塔6、 汽輪機(jī)凝結(jié)水系統(tǒng)7和板式換熱器8，所述鍋爐3和靜電除塵器5之間設(shè)置煙氣-水換熱器 I ;所述靜電除塵器5和脫硫吸收塔6之間設(shè)置煙氣-水換熱器II。所述煙氣-水換熱器 II、煙氣-水換熱器I和板式換熱器8串聯(lián)成閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)；所述閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中還設(shè)置有循環(huán)水泵10，所述循環(huán)水泵10連接在板式換熱器8和煙氣-水換熱器II之間，循環(huán)水泵10和板式換熱器8之間還設(shè)置有閘閥、止回閥和電動(dòng)閘閥。所述閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)的板式換熱器8與汽輪機(jī)凝結(jié)水系統(tǒng)7連接。[0023]閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中，板式換熱器8的出口端連接循環(huán)水泵10的管路中，循環(huán)水泵10的管路設(shè)置有兩套，分別包括循環(huán)水泵10的入口端設(shè)置的閘閥、循環(huán)水泵10的出口端依次連接設(shè)置的止回閥和電動(dòng)閘閥，所述循環(huán)水泵10的管路與煙氣-水換熱器II的入口端相連，煙氣-水換熱器II的出口端和煙氣-水換熱器I的入口端連接，煙氣-水換熱器I 的出口端連接至板式換熱器8的入口端。閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中，在循環(huán)水泵10的管路和煙氣-水換熱器II之間還設(shè)置有便于沖洗閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)時(shí)的排水的沖洗排污管道13。[0024]在板式換熱器8的入口端和出口端均連接閘閥，在兩個(gè)閘閥外側(cè)設(shè)置與板式換熱器8并聯(lián)的旁路，所述旁路包括閘閥、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和止回閥，旁路的設(shè)置可以方便板式換熱器8的檢修。在板式換熱器8出口端的閘閥和循環(huán)水泵10入口端的閘閥之間設(shè)置連接差壓水箱9，差壓水箱9與外界水源連接，差壓水箱9的出口端還設(shè)置有用于清理時(shí)排污水的無壓放水母管12。[0025]本實(shí)用新型的具體工作過程為[0026]兩級閉式循環(huán)鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)中有兩條管路，一條管路是鍋爐排出的放熱煙氣管路；另一條管路是吸熱的閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)。兩條管路在煙氣-水換熱器II和煙氣-水換熱器I兩處進(jìn)行熱交換，最終煙氣溫度降低，閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中的水溫度升高。 完成煙氣-水的熱交換之后，閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中被加熱的水在板式換熱器8中與汽輪機(jī)凝結(jié)水系統(tǒng)7的水再進(jìn)行一次熱交換，最終達(dá)到利用煙氣余熱加熱凝結(jié)水的目的。[0027]在煙氣的流通管路中，從鍋爐3排出的煙氣通過空氣預(yù)熱器4后，進(jìn)入煙氣-水換熱器I，通過閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中水的吸熱作用，煙氣開始放熱降溫，此過程中，因?yàn)榭紤]到靜電除塵器5和引風(fēng)機(jī)11等系統(tǒng)的安全性，溫度不能降低太多，一般需要保持在酸露點(diǎn)以上，煙氣的溫度大約從130°C 140°C下降至110°C ;從煙氣-水換熱器I出來的經(jīng)過第一次降溫的煙氣順著管道進(jìn)入靜電除塵器5，經(jīng)過靜電除塵器5的除塵作用后，煙氣飛灰含量降低，煙氣的含塵量能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。從靜電除塵器5出來的煙氣通過引風(fēng)機(jī)11后到達(dá)煙氣-水換熱器II，在煙氣-水換熱器II中對煙氣進(jìn)行第二次降溫，降溫后從煙氣-水換熱器II出來的煙氣溫度一般稍高于露點(diǎn)溫度，煙氣的溫度大約從110°C下降至80°C 90°C， 煙氣再經(jīng)過脫硫吸收塔6的凈化作用后，從煙囪排出至大氣中。[0028]在閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中，從板式換熱器8中流出的液態(tài)水經(jīng)過閘閥，流經(jīng)循環(huán)水泵10，通過循環(huán)水泵10后，液態(tài)水從煙氣-水換熱器II的入口端流進(jìn)，通過煙氣-水換熱器 II中的煙氣余熱加熱液態(tài)水，從煙氣-水換熱器II流出的經(jīng)過第一次加熱的液態(tài)水通過管道流入煙氣-水換熱器I的入口，進(jìn)行第二次加熱升溫后，液態(tài)水流出煙氣-水換熱器I， 最后回到板式換熱器8，閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中的液態(tài)水經(jīng)過兩次升溫后，溫度大約從60°C 上升至90 100°C。[0029]閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中，板式換熱器8和循環(huán)水泵10之間設(shè)置有連接補(bǔ)給液態(tài)水的差壓水箱9，差壓水箱9通過閥門連接至水源。
權(quán)利要求1.兩級閉式循環(huán)鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)，包括鍋爐(3)、空氣預(yù)熱器(4)、靜電除塵器(5)、脫硫吸收塔(6)、汽輪機(jī)凝結(jié)水系統(tǒng)(7)和板式換熱器(8)，其特征在于所述空氣預(yù)熱器(4)和靜電除塵器(5)之間設(shè)置第一級煙氣余熱利用裝置；所述靜電除塵器(5)和脫硫吸收塔(6)之間設(shè)置第二級煙氣余熱利用裝置；所述第二級煙氣余熱利用裝置、第一級煙氣余熱利用裝置和板式換熱器(8)串聯(lián)成閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)；所述閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中的板式換熱器(8)與汽輪機(jī)凝結(jié)水系統(tǒng)(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兩級閉式循環(huán)鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)，其特征在于所述第一級煙氣余熱利用裝置和第二級煙氣余熱利用裝置均為煙氣-水換熱器，所述煙氣-水換熱器的吸熱側(cè)通有循環(huán)水。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兩級閉式循環(huán)鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)，其特征在于所述閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)包括提供循環(huán)水動(dòng)力的循環(huán)水泵(10)，所述循環(huán)水泵(10)連接在板式換熱器(8)和第二級煙氣余熱利用裝置之間，循環(huán)水泵(10)和板式換熱器(8)之間還設(shè)置有閘閥、止回閥和電動(dòng)閘閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的兩級閉式循環(huán)鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)，其特征在于所述循環(huán)水泵(10)設(shè)置有兩套。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或者3任一項(xiàng)所述的兩級閉式循環(huán)鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)，其特征在于所述閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中設(shè)置有與板式換熱器(8)并聯(lián)的旁路，所述板式換熱器(8)兩側(cè)均設(shè)置有閘閥；所述旁路包括閘閥、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和止回閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或者3任一項(xiàng)所述的兩級閉式循環(huán)鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)，其特征在于所述閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)還連接有補(bǔ)充閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中的液態(tài)水的差壓水箱(9)，所述差壓水箱(9)入口端與水源相連；出口端連接在板式換熱器(8)和循環(huán)水泵(10)之間的管道上，所述差壓水箱(9 )還連接有用于放水的無壓放水母管(12 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兩級閉式循環(huán)鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)，其特征在于所述閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)還設(shè)置有沖洗排污管道(13)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)用于火力發(fā)電上的環(huán)保節(jié)能系統(tǒng)，即兩級閉式循環(huán)鍋爐煙氣余熱利用系統(tǒng)，包括鍋爐、空氣預(yù)熱器、靜電除塵器、脫硫吸收塔、汽輪機(jī)凝結(jié)水系統(tǒng)和板式換熱器，所述空氣預(yù)熱器和靜電除塵器之間設(shè)置第一級煙氣余熱利用裝置；所述靜電除塵器和脫硫吸收塔之間設(shè)置第二級煙氣余熱利用裝置；所述第二級煙氣余熱利用裝置、第一級煙氣余熱利用裝置和板式換熱器串聯(lián)成閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)；所述閉式循環(huán)換熱系統(tǒng)中的板式換熱器與汽輪機(jī)凝結(jié)水系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型在綜合利用煙氣余熱的同時(shí)降低煙塵排放、提高除塵效率，降低引風(fēng)機(jī)電耗，節(jié)約能源。
文檔編號(hào)F22D1/00GK202813337SQ20122046564
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者辛建華, 閻占良, 賈紹廣, 楊立輝, 張潤盤 申請人:河北省電力勘測設(shè)計(jì)研究院