本發(fā)明屬于熱電聯(lián)產(chǎn)電廠煙氣余熱綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種熱電聯(lián)產(chǎn)電廠煙氣余熱多級(jí)回收綜合利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
我國(guó)已承諾在2030年二氧化碳排放達(dá)到峰值，未來15年我國(guó)的節(jié)能減排壓力十分巨大。燃煤電廠是主要的二氧化碳排放源，節(jié)能降耗對(duì)于控制二氧化碳排放，提高電廠經(jīng)濟(jì)效益有重要的意義。在電廠鍋爐主要熱量損失中，排煙損失是比重最大的一項(xiàng)，約占總熱量損失的70％以上。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，鍋爐排煙溫度每降低10℃，鍋爐效率將提高0.5～0.65％。由于各種原因，我國(guó)的燃煤電廠鍋爐排煙溫度一般為120～150℃，有的甚至高達(dá)170℃，大大高于設(shè)計(jì)值，造成了熱損失大、經(jīng)濟(jì)性差等問題。同時(shí)，排煙溫度高，飛灰比電阻大幅度升高，影響除塵器效率。為了滿足燃煤電廠超低排放對(duì)煙塵排放的要求(≤10mg/m3)，通過降低煙氣溫度，降低飛灰比電阻，進(jìn)一步提高除塵器效率的低低溫電除塵技術(shù)得到大量推廣。低低溫電除塵技術(shù)的除塵煙氣溫度在90～110℃。這就造成了排煙溫度與除塵器入口的溫度條件的不匹配。因此，根據(jù)目前電廠運(yùn)行中排煙溫度與除塵器運(yùn)行溫度偏差較大的現(xiàn)狀，通過加裝余熱綜合利用系統(tǒng)，將這部分熱量有效回收，降低鍋爐排煙溫度，對(duì)于提高燃煤電廠經(jīng)濟(jì)性、系統(tǒng)運(yùn)行的安全性都有重要意義。對(duì)于我國(guó)北方地區(qū)的熱電廠，在冬季供暖期，供暖是主要熱負(fù)荷。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，熱網(wǎng)負(fù)荷不斷加大，若仍然采用汽機(jī)抽氣加熱熱網(wǎng)回水的方式，難以滿足日益增長(zhǎng)的熱網(wǎng)負(fù)荷。通過設(shè)計(jì)余熱回收利用系統(tǒng)，利用煙氣余熱加熱熱網(wǎng)回水，對(duì)于熱電廠冬季穩(wěn)定供熱將十分有益。安裝煙氣余熱利用系統(tǒng)可以降低熱損失，但過低的煙氣溫度會(huì)使煙氣中的水蒸氣、硫酸蒸汽凝結(jié)在空氣預(yù)熱器受熱面表面，造成低溫腐蝕。防止低溫腐蝕的常用方法是加裝暖風(fēng)器，對(duì)冷空氣進(jìn)行預(yù)熱，提高空氣預(yù)熱器入口溫度，將煙氣溫度控制在酸露點(diǎn)以上。但是現(xiàn)有技術(shù)方案仍然存在如下缺點(diǎn)：1)采用輔助蒸汽充當(dāng)暖風(fēng)器熱源，雖然通過提高空預(yù)器空氣入口溫度，防止了低溫腐蝕，但排煙溫度升高造成的熱損失往往抵消了汽機(jī)效率的提高，整體經(jīng)濟(jì)性變差。2)暖風(fēng)器孤立在余熱利用系統(tǒng)之外，提高煙氣溫度與余熱利用相矛盾，往往顧此失彼，無法實(shí)現(xiàn)煙氣余熱的高效利用。申請(qǐng)?zhí)枮?01110165841.4的發(fā)明專利“一種組合式煙氣余熱綜合利用系統(tǒng)”中，設(shè)計(jì)了閉式循環(huán)，利用閉式循環(huán)水吸收煙氣余熱，加熱冷空氣，達(dá)到提高鍋爐冷風(fēng)溫度、防止空預(yù)器低溫腐蝕的目的。同時(shí)，通過控制閘閥開閉，實(shí)現(xiàn)了不同工況的切換，滿足了同時(shí)加熱鍋爐給水和冷空氣的要求。但該系統(tǒng)中沒有設(shè)計(jì)熱網(wǎng)水加熱回路。對(duì)于北方熱電廠，冬季供暖期余熱利用不合理，無法滿足供暖期負(fù)荷需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種熱電聯(lián)產(chǎn)電廠煙氣余熱多級(jí)回收綜合利用系統(tǒng)，解決了電廠排煙溫度高、排煙損失大的問題，提高了電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，還解決了空氣預(yù)熱器低溫腐蝕的問題，以及解決了余熱利用系統(tǒng)在冬季無法加熱熱網(wǎng)回水，余熱利用效率不高的問題，另外通過開閉閥門、控制工質(zhì)流動(dòng)路徑，可以根據(jù)實(shí)際工況在不同余熱利用方式之間靈活切換。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種熱電聯(lián)產(chǎn)電廠煙氣余熱多級(jí)回收綜合利用系統(tǒng)，包括空氣預(yù)熱器1，第六低溫加熱器2，第七低溫加熱器3，第八低溫加熱器4，凝結(jié)水泵5，二級(jí)煙氣冷卻器6，閉式循環(huán)水泵7，暖風(fēng)器8，一級(jí)煙氣冷卻器9以及相關(guān)連接管路和閥門；凝結(jié)水進(jìn)水口分為兩路，通過管道，一路經(jīng)第十一截止閥11與所述凝結(jié)水泵5的進(jìn)水口相連；另一路與第八低溫加熱器4、第七低溫加熱器3和第六低溫加熱器2依次并聯(lián)后經(jīng)第十截止閥10與下一級(jí)低溫加熱器相連，且第八低溫加熱器4的出口通過管道，經(jīng)第十二截止閥12與凝結(jié)水泵5的進(jìn)水口相連；凝結(jié)水泵5的出水口分為兩路，通過管道，一路經(jīng)第十三截止閥13與二級(jí)煙氣冷卻器6的進(jìn)水口相連；另一路經(jīng)第十五截止閥15與一級(jí)煙氣冷卻器9的進(jìn)水口相連；二級(jí)煙氣冷卻器6的出水口分為兩路，通過管道，一路經(jīng)第十四截止閥14與一級(jí)煙氣冷卻器9的進(jìn)水口相連；另一路經(jīng)第十六截止閥16與熱網(wǎng)供水口相連；一級(jí)煙氣冷卻器9的出水口分為兩路，通過管道，一路經(jīng)第十七截止閥17與熱網(wǎng)供水口相連；另一路經(jīng)第十八截止閥18與下一級(jí)低溫加熱器相連；一、二次風(fēng)分為兩路，通過管道，一路經(jīng)第十九截止閥19與空氣預(yù)熱器1的空氣進(jìn)口相連；另一路經(jīng)第二十截止閥20與暖風(fēng)器8空氣進(jìn)口相連；暖風(fēng)器8的空氣出口通過管道，與空氣預(yù)熱器1的空氣進(jìn)口相連；熱網(wǎng)回水口通過管道，經(jīng)第二十三截止閥23與閉式循環(huán)水泵7的進(jìn)水口相連；二級(jí)煙氣冷卻器6的出水口通過管道，經(jīng)第二十二截止閥22與閉式循環(huán)水泵7的進(jìn)水口相連；閉式循環(huán)水泵7的出水口通過管道，與暖風(fēng)器8的進(jìn)水口相連；暖風(fēng)器8的出水口通過管道，經(jīng)第二十一截止閥21與二級(jí)煙氣冷卻器6的進(jìn)水口相連。閉式循環(huán)水補(bǔ)水口通過管道，經(jīng)第二十四截止閥24與閉式循環(huán)水泵7的進(jìn)水口相連。所述一級(jí)煙氣冷卻器9和二級(jí)煙氣冷卻器6同時(shí)布置在除塵器上游的煙道中，或同時(shí)布置在除塵器下游的煙道中，或分別布置在除塵器上游和下游的煙道中。所述一級(jí)煙氣冷卻器9和二級(jí)煙氣冷卻器6的受熱面壁溫高于或低于煙氣酸露點(diǎn)溫度；受熱面管型采用光管或翅片管式換熱元件；受熱面管材質(zhì)采用普通碳鋼或耐腐蝕鋼。所述一級(jí)煙氣冷卻器9和二級(jí)煙氣冷卻器6中設(shè)置吹灰裝置。通過控制所述第十截止閥10、第十一截止閥11、第十二截止閥12、第十九截止閥19和第二十截止閥20的啟閉，將回收的煙氣熱量同時(shí)用于加熱一二次風(fēng)，凝結(jié)水、熱網(wǎng)回水，或部分用于其中的某一或其中兩種受熱介質(zhì)。通過控制所述第十截止閥10、第十一截止閥11、第十二截止閥12、第十九截止閥19和第二十截止閥20的開度，分別控制一、二次風(fēng)和凝結(jié)水的流量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過在空氣預(yù)熱器下游的煙道中布置一級(jí)煙氣冷卻器和二級(jí)煙氣冷卻器，在二級(jí)煙氣冷卻器和暖風(fēng)器之間布置一個(gè)閉式水循環(huán)，將煙氣熱量用于加熱一二次風(fēng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣余熱的充分利用。冬季采暖期利用煙氣熱量加熱熱網(wǎng)水，以及加熱一、二次風(fēng)防止空氣預(yù)熱器低溫腐蝕。非采暖期利用煙氣熱量主要用于加熱凝結(jié)水補(bǔ)水吸收煙氣余熱。同時(shí)，也可以用于提高空氣預(yù)熱器空氣側(cè)入口溫度，防止空氣預(yù)熱器發(fā)生低溫腐蝕。在空氣預(yù)熱器的下游煙道中布置兩級(jí)煙氣冷卻器，將凝結(jié)水和熱網(wǎng)回水作為工質(zhì)，吸收煙氣余熱。通過合理設(shè)計(jì)管路、開閉閥門控制工質(zhì)流動(dòng)路徑，熱電聯(lián)產(chǎn)電廠煙氣余熱多級(jí)回收綜合利用系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)熱網(wǎng)回水、凝結(jié)水、一、二次風(fēng)的分別單獨(dú)加熱和同時(shí)加熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣余熱的多級(jí)高效利用，滿足供暖期和非供暖期熱負(fù)荷之間的切換，滿足我國(guó)北方對(duì)于不斷增長(zhǎng)的供暖期熱負(fù)荷需求。附圖說明圖1是本發(fā)明原理結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。如圖1所示，熱電聯(lián)產(chǎn)電廠煙氣余熱多級(jí)回收綜合利用系統(tǒng)，包括空氣預(yù)熱器1，第六低溫加熱器2，第七低溫加熱器3，第八低溫加熱器4，凝結(jié)水泵5，二級(jí)煙氣冷卻器6，閉式循環(huán)水泵7，暖風(fēng)器8，一級(jí)煙氣冷卻器9以及相關(guān)連接管路、閥門等。凝結(jié)水進(jìn)水口分為兩路，通過管道，一路經(jīng)第十一截止閥11與凝結(jié)水泵5進(jìn)水口相連；另一路與第八低溫加熱器4、第七低溫加熱器3和第六低溫加熱器2依次并聯(lián)后經(jīng)第十截止閥10與下一級(jí)低溫加熱器相連。第八低溫加熱器4入口設(shè)置第三十截止閥30，出口設(shè)置第二十九截止閥29，第七低溫加熱器3入口設(shè)置第二十八截止閥28，出口設(shè)置第二十七截止閥27，第六低溫加熱器2入口設(shè)置第二十六截止閥26，出口設(shè)置第二十五截止閥25，第八低溫加熱器4的出口通過管道，經(jīng)第十二截止閥12與凝結(jié)水泵5的進(jìn)水口相連。凝結(jié)水泵5的出水口分為兩路，通過管道，一路經(jīng)第十三截止閥13與二級(jí)煙氣冷卻器6的進(jìn)水口相連；另一路經(jīng)第十五截止閥15與一級(jí)煙氣冷卻器9的進(jìn)水口相連。二級(jí)煙氣冷卻器6的出水口分為兩路，通過管道，一路經(jīng)第十四截止閥14與一級(jí)煙氣冷卻器9的進(jìn)水口相連；另一路經(jīng)第十六截止閥16與熱網(wǎng)供水口相連。一級(jí)煙氣冷卻器9的出水口分為兩路，通過管道，一路經(jīng)第十七截止閥17與熱網(wǎng)供水口相連；另一路經(jīng)第十八截止閥18與下一級(jí)低溫加熱器相連。一、二次風(fēng)分為兩路，通過管道，一路經(jīng)第十九截止閥19與空氣預(yù)熱器1的空氣進(jìn)口相連；另一路經(jīng)第二十截止閥20與暖風(fēng)器8空氣進(jìn)口相連。暖風(fēng)器8的空氣出口通過管道，與空氣預(yù)熱器1的空氣進(jìn)口相連。熱網(wǎng)回水口通過管道，經(jīng)第二十三截止閥23與閉式循環(huán)水泵7的進(jìn)水口相連；二級(jí)煙氣冷卻器6的出水口通過管道，經(jīng)第二十二截止閥22與閉式循環(huán)水泵7的進(jìn)水口相連；閉式循環(huán)水泵7的出水口通過管道，與暖風(fēng)器8的進(jìn)水口相連。暖風(fēng)器8的出水口通過管道，經(jīng)第二十一截止閥21與二級(jí)煙氣冷卻器6的進(jìn)水口相連。閉式循環(huán)水補(bǔ)水口通過管道，經(jīng)第二十四截止閥24與閉式循環(huán)水泵7的進(jìn)水口相連。本發(fā)明的工作原理為：在非供暖期環(huán)境溫度較高、無熱網(wǎng)回水的工況下，打開第十截止閥10、第十一截止閥11、第十二截止閥12、凝結(jié)水泵5、第十三截止閥13、第十四截止閥14、第十八截止閥18、第十九條截止閥19，關(guān)閉第十五截止閥15、第十六截止閥16、第十七截止閥17、第二十截止閥20、第二十一截止閥21、第二十二截止閥22、閉式循環(huán)水泵7、第二十三截止閥23、第二十四截止閥24。凝結(jié)水除一部分經(jīng)過第八低溫加熱器4、第七低溫加熱器3、第六低溫加熱器2加熱外，其余一部分經(jīng)過第十一截止閥11、第十二截止閥12、凝結(jié)水泵5進(jìn)入二級(jí)煙氣冷卻器6，依次經(jīng)二級(jí)煙氣冷卻器6、一級(jí)煙氣冷卻器9加熱后，與經(jīng)第六低溫加熱器2加熱的凝結(jié)水匯合，進(jìn)入下一級(jí)低溫加熱器繼續(xù)加熱。一、二次風(fēng)經(jīng)第十九截止閥19進(jìn)入空氣預(yù)熱器1，不經(jīng)暖風(fēng)器8進(jìn)行預(yù)加熱。利用凝結(jié)水作為換熱介質(zhì)，與煙氣進(jìn)行換熱后，可將煙氣溫度降至90℃左右，大大降低排煙熱量損失。利用排煙余熱加熱凝結(jié)水，可以將原來用于加熱凝結(jié)水的部分汽機(jī)抽氣用于做功發(fā)電，降低發(fā)電煤耗。在非供暖期環(huán)境溫度較低工況下，進(jìn)入空氣預(yù)熱器1的空氣溫度較低，仍然容易造成空氣預(yù)熱器1發(fā)生低溫腐蝕。此時(shí)，打開第十截止閥10、第十一截止閥11、第十二截止閥12、凝結(jié)水泵5、第十五截止閥15、第十八截止閥18、第二十截止閥20、第二十四截止閥24、閉式循環(huán)水泵7、第二十一截止閥21、第二十二截止閥22，關(guān)閉第二十三截止閥13、第十四截止閥14、第十六截止閥16、第十七截止閥17、第十九條截止閥19、第二十三截止閥23。在二級(jí)煙氣冷卻器6、第二十二截止閥22、閉式循環(huán)水泵7、暖風(fēng)器8、第二十一截止閥21及之間連接管路中，形成一個(gè)閉式水循環(huán)。利用循環(huán)水補(bǔ)水補(bǔ)充循環(huán)水在運(yùn)行過程的損失，利用二級(jí)煙氣冷卻器6加熱循環(huán)水，利用暖風(fēng)器8將循環(huán)水的熱量傳給一、二次風(fēng)，從而提高進(jìn)入空氣預(yù)熱器1的空氣溫度，防止空氣預(yù)熱器1低溫腐蝕。同時(shí)，一部分凝結(jié)水經(jīng)一級(jí)煙氣冷卻器9加熱后，與經(jīng)第六低溫加熱器2加熱的凝結(jié)水匯合后進(jìn)入后續(xù)低溫加熱器繼續(xù)加熱。在供暖期環(huán)境溫度較低、有熱網(wǎng)回水的工況下，打開第二十三截止閥23、閉式循環(huán)水泵7、第二十一截止閥21、第十四截止閥14、第十七截止閥17、第十截止閥10、第二十截止閥20，關(guān)閉第十一截止閥11、第十二截止閥12、凝結(jié)水泵5、第十三截止閥13、第十五截止閥15、第十六截止閥16、第十八截止閥18、第十九條截止閥19、第二十二截止閥22、第二十四截止閥24。凝結(jié)水經(jīng)第八低溫加熱器4、第七低溫加熱器3、第六低溫加熱器2加熱后進(jìn)入后續(xù)低溫加熱器。熱網(wǎng)回水經(jīng)第二十二截止閥22、閉式循環(huán)水泵7后，進(jìn)入暖風(fēng)器8，對(duì)冷空氣進(jìn)行加熱。放熱后的熱網(wǎng)回水依次進(jìn)入二級(jí)煙氣冷卻器6、一級(jí)煙氣冷卻器9吸收煙氣余熱，后經(jīng)第十七截止閥17返回?zé)峋W(wǎng)供水。一、二次風(fēng)經(jīng)第二十截止閥20，依次進(jìn)入暖風(fēng)器8、空氣預(yù)熱器1進(jìn)行加熱。利用熱網(wǎng)回水作為換熱介質(zhì)，可以在冬季將排煙溫度降低至90℃，降低排煙熱量損失。同時(shí)，利用暖風(fēng)器8將冬季入口溫度較低的一、二次風(fēng)進(jìn)行預(yù)加熱，提高了空氣預(yù)熱器1空氣入口溫度，可以有效防止空氣預(yù)熱器1的低溫腐蝕問題，并降低煤耗。在供暖期、高負(fù)荷工況下，打開第十一截止閥11、第十二截止閥12、凝結(jié)水泵5、第十五截止閥15、第十八截止閥18、第二十三截止閥23、閉式循環(huán)水泵7、第二十一截止閥21、第十六截止閥16、第二十截止閥20，關(guān)閉第十三截止閥13、第十四截止閥14、第十七截止閥17、第十九截止閥19、第二十二截止閥22、第二十四截止閥24。熱網(wǎng)回水經(jīng)閉式循環(huán)水泵7后，進(jìn)入暖風(fēng)器8，對(duì)冷空氣進(jìn)行加熱。放熱后的熱網(wǎng)回水進(jìn)入二級(jí)煙氣冷卻器6吸收煙氣余熱，后經(jīng)第十六截止閥16返回?zé)峋W(wǎng)供水。一、二次風(fēng)經(jīng)第二十截止閥20，依次進(jìn)入暖風(fēng)器8、空氣預(yù)熱器1進(jìn)行加熱。凝結(jié)水經(jīng)過第十一截止閥11、第十二截止閥12、凝結(jié)水泵5、第十五截止閥15進(jìn)入、一級(jí)煙氣冷卻器9，被煙氣加熱后進(jìn)入后續(xù)低溫加熱器進(jìn)一步加熱。此時(shí)，利用熱網(wǎng)回水和煙氣熱量，同時(shí)加熱一、二次風(fēng)、熱網(wǎng)回水、凝結(jié)水，實(shí)現(xiàn)了余熱的充分利用。上述實(shí)例的熱電聯(lián)產(chǎn)電廠煙氣余熱多級(jí)回收綜合利用系統(tǒng)，采用多級(jí)換熱器對(duì)煙氣余熱進(jìn)行回收利用，適用于存在冬季供暖負(fù)荷的我國(guó)北方熱電聯(lián)產(chǎn)電廠，特別適用于排煙溫度遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)值的電廠，或者滿足超低排放改造要求的帶有低溫除塵器的電廠。