本發(fā)明涉及發(fā)電廠煙氣余熱處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煙氣余熱綜合控制系統(tǒng)及其使用方法，其主要利用煙氣余熱加熱冷凝水、熱網(wǎng)水、低溫?zé)煔?，協(xié)同作為暖風(fēng)器的熱源加熱預(yù)熱器進(jìn)口的一次風(fēng)或二次風(fēng)或一、二次風(fēng)來解決預(yù)熱器低溫腐蝕和堵灰的問題。

背景技術(shù)：

截至2016年底，全國發(fā)電設(shè)備裝機(jī)總?cè)萘?6.5億千瓦，其中煤電9.4億千瓦，占比57％，煤電在未來相當(dāng)長的時間內(nèi)依然是發(fā)電的主力軍。排煙損失是鍋爐運行中最重要的一項熱損失，目前國內(nèi)燃煤電站鍋爐設(shè)計的排煙溫度普遍較高，我國的鍋爐排煙溫度降低的空間很大，相應(yīng)的可以降低標(biāo)準(zhǔn)煤耗。鍋爐排煙是個潛力很大的余熱源，可以利用很多新的技術(shù)和設(shè)備降低鍋爐的排煙溫度。隨著國家及地方相繼出臺《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》,要求新建機(jī)組發(fā)電煤耗不大于300g/kw·h，現(xiàn)役機(jī)組改造發(fā)電煤耗不大于310g/kw·h，大量的亞臨界現(xiàn)役機(jī)組如果不進(jìn)行深度節(jié)能改造，是無法達(dá)到這個發(fā)電煤耗要求的。

目前燃煤發(fā)電廠經(jīng)scr脫硝改造運行一段時間后，回轉(zhuǎn)式空預(yù)器普遍存在煙氣側(cè)阻力快速升高問題，有時會超過2kpa，甚至?xí)?kpa左右。其主要原因是鍋爐增加scr脫硝系統(tǒng)后，普遍存在氨逃逸量過大，流場分布不均勻，so2向so3轉(zhuǎn)化率過高，且大多數(shù)電廠長期處于低負(fù)荷運行狀態(tài)，空預(yù)器入口煙氣溫度普遍降低到330℃左右，排煙溫度大幅度降低，低溫地區(qū)冬天低負(fù)荷工況甚至?xí)陀?0℃，這就使得按最初的設(shè)計值計算的硫酸氫氨(abs)堵塞腐蝕區(qū)上移，上移到中間層下部約300mm的區(qū)域內(nèi)，引起局部煙氣流速升高，煙氣通道堵塞，嚴(yán)重情況甚至?xí)氯麄€中間層。進(jìn)而，空預(yù)器嚴(yán)重的腐蝕和堵灰增加了送引風(fēng)機(jī)阻力，降低了預(yù)熱器的換熱能力，引起排煙溫度升高，鍋爐效率降低，影響機(jī)組安全運行。

針對目前鍋爐排煙損失普遍較高及預(yù)熱器運行過程中出現(xiàn)的腐蝕堵灰問題的問題，現(xiàn)有技術(shù)中雖然也可以通過在鍋爐尾部煙道加裝煙氣余熱利用換熱器，達(dá)到深度回收煙氣余熱、提高機(jī)組效率、優(yōu)化煙氣溫度、降低污染物排放、節(jié)省脫硫水耗的目的；還可以通過提高預(yù)熱器進(jìn)口冷風(fēng)的溫度，來適當(dāng)提高預(yù)熱器冷端壁溫，有效控制硫酸氫氨凝結(jié)區(qū)間，解決目前預(yù)熱器運行過程中普遍存在的嚴(yán)重的低溫腐蝕和堵灰問題。但是上述手段存在著生產(chǎn)成本、運行成本、維護(hù)成本較高，操作復(fù)雜，并且處理效果有時難以達(dá)到預(yù)期效果等缺陷，因而提出一種能夠克服上述缺陷的煙氣余熱回收綜合控制系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義和研究意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中對煙氣回收利用、預(yù)熱器運行過程中出現(xiàn)腐蝕堵塞等技術(shù)手段存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于：提供一種煙氣余熱綜合控制系統(tǒng)及其使用方法，其主要利用燃煤機(jī)組煙氣余熱加熱冷凝水、熱網(wǎng)水、低溫?zé)煔?，協(xié)同作為暖風(fēng)器的熱源加熱預(yù)熱器進(jìn)口一次風(fēng)或二次風(fēng)或一、二次風(fēng)來解決預(yù)熱器低溫腐蝕和堵灰的問題。利用該控制系統(tǒng)具有操作使用方便，易于控制，生產(chǎn)、運行及維護(hù)成本低，運行可靠，自動化程度較高，有效降低工人勞動強(qiáng)度，提高了煙氣回收利用效率，有效保護(hù)了環(huán)境，符合節(jié)能減排的要求。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)手段實現(xiàn)：

一種煙氣余熱綜合控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括煙氣換熱器、暖風(fēng)器、增壓泵、循環(huán)泵、熱媒水系統(tǒng)、閥門組件、自動控制系統(tǒng)組件，所述煙氣換熱器布置在預(yù)熱器出口與除塵器之間的煙道上或除塵器出口與脫硫入口之間的煙道上；所述暖風(fēng)器與預(yù)熱器通過連接管路相連接；所述熱媒水系統(tǒng)分別與暖風(fēng)器、煙氣換熱器通過連接管路相連接；所述循環(huán)泵設(shè)置在熱媒水系統(tǒng)與暖風(fēng)器的連接管路上；所述增壓泵設(shè)置在熱媒水系統(tǒng)與煙氣換熱器的連接管路上；熱媒水系統(tǒng)中的熱媒水經(jīng)過增壓泵增壓后進(jìn)入煙氣換熱器，再通過煙氣換熱器加熱后經(jīng)過循環(huán)泵進(jìn)入暖風(fēng)器，一次風(fēng)和/或二次風(fēng)經(jīng)過暖風(fēng)器加熱后進(jìn)入預(yù)熱器；經(jīng)過暖風(fēng)器的熱媒水通過連接管路回到煙氣換熱器中循環(huán)利用；所述自動控制系統(tǒng)分別與煙氣換熱器、暖風(fēng)器、增壓泵、循環(huán)泵、熱媒水系統(tǒng)、閥門組件控制連接；所述閥門控制組件包括流量調(diào)節(jié)閥；所述自動控制系統(tǒng)組件包括：控制器、溫度傳感器；所述溫度傳感器與控制器數(shù)據(jù)信號連接；所述溫度傳感器分別設(shè)置在煙氣換熱器進(jìn)、出口煙道上用于測量進(jìn)、出口煙溫，溫度傳感器還設(shè)置在煙氣換熱器低溫?fù)Q熱管上用于測量換熱管壁溫度以及設(shè)置在暖風(fēng)器的進(jìn)、出口管道上；所述液體流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置在熱媒水系統(tǒng)與暖風(fēng)機(jī)的連接管路、熱媒水系統(tǒng)與煙氣換熱器的連接管路上用于調(diào)節(jié)進(jìn)入暖風(fēng)器熱媒水的流量和熱媒水補水量；控制器根據(jù)各個溫度傳感器檢測的溫度信號控制增壓泵、循環(huán)泵和流量調(diào)節(jié)閥的狀態(tài)及調(diào)節(jié)進(jìn)入暖風(fēng)器熱媒水的流量和熱媒水補水量；經(jīng)過調(diào)節(jié)后的暖風(fēng)器出口一次風(fēng)或二次風(fēng)或一、二次風(fēng)的溫度控制在50～70℃。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述煙氣換熱器的進(jìn)口或進(jìn)、出口煙道位置處均設(shè)有導(dǎo)流板。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述煙氣換熱器的迎風(fēng)面的換熱管設(shè)置有防磨瓦、防磨假管、光管堆焊、鈦晶瓷層中任一種或者其組合。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述煙氣換熱器的吹灰器形式采用復(fù)合吹灰方式，包括聲波吹灰加脈沖吹灰、聲波吹灰加蒸汽吹灰方式。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述煙氣換熱器的換熱元件采用光管、鰭片管、肋片管、膜式管或者螺旋槽管，材料采用金屬、非金屬或者復(fù)合材料；在煙氣換熱器低溫?fù)Q熱管上安裝有壁溫測點，通過監(jiān)測壁溫調(diào)節(jié)運行參數(shù)，避免發(fā)生低溫腐蝕；所述暖風(fēng)器的換熱元件采用光管、鰭片管、肋片管、膜式管或者螺旋槽管，材料選用金屬、非金屬或者復(fù)合材料。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述暖風(fēng)器包括主暖風(fēng)器和/或副暖風(fēng)器，其中主暖風(fēng)器設(shè)置在一次風(fēng)和/或二次風(fēng)進(jìn)口的主管道上，暖風(fēng)器的進(jìn)、出口管道上安裝有溫度測點，根據(jù)溫度調(diào)節(jié)進(jìn)入暖風(fēng)器的熱媒水量，暖風(fēng)器出口一次風(fēng)或二次風(fēng)或一、二次風(fēng)的溫度控制在50～70℃；副暖風(fēng)器設(shè)置在一次風(fēng)和/或二次風(fēng)進(jìn)口的支管道上用于輔助加熱一次風(fēng)和/或二次風(fēng)；其中副暖風(fēng)器采用輔助蒸汽作為熱源將一次風(fēng)和/或二次風(fēng)的溫度提高到0～10℃。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，經(jīng)過所述煙氣換熱器換熱后的煙氣流進(jìn)入除塵器或脫硫塔。

本發(fā)明上述一種煙氣余熱綜合控制系統(tǒng)的使用方法，包括如下步驟：

1)啟動前做好煙氣換熱器、暖風(fēng)器上水、排空等準(zhǔn)備工作，保證各部件能正常運行；

2)開啟預(yù)熱器、暖風(fēng)器、煙氣換熱器、熱媒水補水系統(tǒng)、增壓泵、循環(huán)泵設(shè)備，控制器根據(jù)各個相應(yīng)位置的溫度傳感器檢測到的煙氣換熱器出口煙溫、換熱器加熱后的熱媒水溫度、暖風(fēng)器進(jìn)、出口一次風(fēng)和/或二次風(fēng)的溫度，控制增壓泵和循環(huán)泵、流量調(diào)節(jié)閥的狀態(tài)，調(diào)節(jié)進(jìn)入暖風(fēng)器熱媒水的流量和熱媒水補水量，經(jīng)過調(diào)節(jié)后的暖風(fēng)器出口一次風(fēng)或二次風(fēng)或一、二次風(fēng)的溫度控制在50～70℃。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述步驟2)中，當(dāng)煙氣余熱綜合控制系統(tǒng)在冬季運行時，暖風(fēng)器進(jìn)口的一次風(fēng)和/或二次風(fēng)溫度過低，控制器控制副暖風(fēng)器利用輔助蒸汽作為熱源將一次風(fēng)和/或二次風(fēng)溫度提高到0～10℃。

采用本發(fā)明的煙氣余熱綜合控制系統(tǒng)及其使用方法具有如下有益效果：

結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，操作簡單，合理利用了煙氣余熱，不需要消耗其他熱源，耗能少，占地小，運行成本低，解決目前燃煤機(jī)組增加scr后普遍存在的預(yù)熱器低溫腐蝕和堵灰的嚴(yán)重問題，延長預(yù)熱器傳熱元件的使用壽命，提高了電除塵器的除塵效率，解決低負(fù)荷硫酸氫氨凝結(jié)超界問題，降低脫硫系統(tǒng)的補水量，通過降低排煙溫度提高鍋爐運行效率，降低煤耗。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明煙氣余熱綜合控制系統(tǒng)的工作原理圖。

具體實施方式

下面參照附圖1對本發(fā)明煙氣余熱綜合控制系統(tǒng)及其使用方法作進(jìn)一步的說明。

一種煙氣余熱綜合控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括煙氣換熱器1、暖風(fēng)器2、增壓泵3、循環(huán)泵4、熱媒水系統(tǒng)5、閥門組件、自動控制系統(tǒng)組件，所述煙氣換熱器布置在預(yù)熱器出口6與除塵器之間的煙道上或除塵器出口與脫硫入口之間的煙道上；所述暖風(fēng)器與預(yù)熱器通過連接管路相連接；所述熱媒水系統(tǒng)分別與暖風(fēng)器、煙氣換熱器通過連接管路相連接；所述循環(huán)泵設(shè)置在熱媒水系統(tǒng)與暖風(fēng)器的連接管路上；所述增壓泵設(shè)置在熱媒水系統(tǒng)與煙氣換熱器的連接管路上；熱媒水系統(tǒng)中的熱媒水經(jīng)過增壓泵增壓后進(jìn)入煙氣換熱器，再通過煙氣換熱器加熱后經(jīng)過循環(huán)泵進(jìn)入暖風(fēng)器，一次風(fēng)和/或二次風(fēng)經(jīng)過暖風(fēng)器加熱后進(jìn)入預(yù)熱器；經(jīng)過暖風(fēng)器的熱媒水通過連接管路回到煙氣換熱器中循環(huán)利用；所述自動控制系統(tǒng)分別與煙氣換熱器、暖風(fēng)器、增壓泵、循環(huán)泵、熱媒水系統(tǒng)、閥門組件控制連接；所述閥門控制組件包括流量調(diào)節(jié)閥；所述自動控制系統(tǒng)組件包括：控制器、溫度傳感器；所述溫度傳感器與控制器數(shù)據(jù)信號連接；所述溫度傳感器分別設(shè)置在煙氣換熱器進(jìn)、出口煙道上用于測量進(jìn)、出口煙溫，溫度傳感器還設(shè)置在煙氣換熱器低溫?fù)Q熱管上用于測量換熱管壁溫度以及設(shè)置在暖風(fēng)器的進(jìn)、出口管道上；所述液體流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置在熱媒水系統(tǒng)與暖風(fēng)機(jī)的連接管路、熱媒水系統(tǒng)與煙氣換熱器的連接管路上用于調(diào)節(jié)進(jìn)入暖風(fēng)器熱媒水的流量和熱媒水補水量；控制器根據(jù)各個溫度傳感器檢測的溫度信號控制增壓泵、循環(huán)泵和流量調(diào)節(jié)閥的狀態(tài)及調(diào)節(jié)進(jìn)入暖風(fēng)器熱媒水的流量和熱媒水補水量；經(jīng)過調(diào)節(jié)后的暖風(fēng)器出口一次風(fēng)或二次風(fēng)或一、二次風(fēng)的溫度控制在50～70℃。所述煙氣換熱器的進(jìn)口或進(jìn)、出口煙道位置處均設(shè)有導(dǎo)流板。所述煙氣換熱器的迎風(fēng)面的換熱管設(shè)置有防磨瓦、防磨假管、光管堆焊、鈦晶瓷層中任一種或者其組合。所述煙氣換熱器的吹灰器形式采用復(fù)合吹灰方式，包括聲波吹灰加脈沖吹灰、聲波吹灰加蒸汽吹灰方式。所述煙氣換熱器的換熱元件采用光管、鰭片管、肋片管、膜式管或者螺旋槽管，材料采用金屬、非金屬或者復(fù)合材料；在煙氣換熱器低溫?fù)Q熱管上安裝有壁溫測點，通過監(jiān)測壁溫調(diào)節(jié)運行參數(shù)，避免發(fā)生低溫腐蝕；所述暖風(fēng)器的換熱元件采用光管、鰭片管、肋片管、膜式管或者螺旋槽管，材料選用金屬、非金屬或者復(fù)合材料。所述暖風(fēng)器包括主暖風(fēng)器和/或副暖風(fēng)器，其中主暖風(fēng)器設(shè)置在一次風(fēng)和/或二次風(fēng)進(jìn)口的主管道上，暖風(fēng)器的進(jìn)、出口管道上安裝有溫度測點，根據(jù)溫度調(diào)節(jié)進(jìn)入暖風(fēng)器的熱媒水量，暖風(fēng)器出口一次風(fēng)或二次風(fēng)或一、二次風(fēng)的溫度控制在50～70℃；副暖風(fēng)器設(shè)置在一次風(fēng)和/或二次風(fēng)進(jìn)口的支管道上用于輔助加熱一次風(fēng)和/或二次風(fēng)；其中副暖風(fēng)器采用輔助蒸汽作為熱源將一次風(fēng)和/或二次風(fēng)的溫度提高到0～10℃。經(jīng)過所述煙氣換熱器換熱后的煙氣流進(jìn)入除塵器或脫硫塔。

本發(fā)明上述一種煙氣余熱綜合控制系統(tǒng)的使用方法包括如下步驟：

1)啟動前做好煙氣換熱器、暖風(fēng)器上水、排空等準(zhǔn)備工作，保證各部件能正常運行；

2)開啟預(yù)熱器、暖風(fēng)器、煙氣換熱器、熱媒水補水系統(tǒng)、增壓泵、循環(huán)泵設(shè)備，控制器根據(jù)各個相應(yīng)位置的溫度傳感器檢測到的煙氣換熱器出口煙溫、換熱器加熱后的熱媒水溫度、暖風(fēng)器進(jìn)、出口一次風(fēng)和/或二次風(fēng)的溫度，控制增壓泵和循環(huán)泵、流量調(diào)節(jié)閥的狀態(tài)，調(diào)節(jié)進(jìn)入暖風(fēng)器熱媒水的流量和熱媒水補水量，經(jīng)過調(diào)節(jié)后的暖風(fēng)器出口一次風(fēng)或二次風(fēng)或一、二次風(fēng)的溫度控制在50～70℃。

所述步驟2)中，當(dāng)煙氣余熱綜合控制系統(tǒng)在冬季運行時，暖風(fēng)器進(jìn)口的一次風(fēng)和/或二次風(fēng)溫度過低，控制器控制副暖風(fēng)器利用輔助蒸汽作為熱源將一次風(fēng)和/或二次風(fēng)溫度提高到0～10℃。

本系統(tǒng)原理清晰，操作簡單，合理利用了煙氣余熱，不需要消耗其他熱源，耗能少，占地小，運行成本低，解決目前燃煤機(jī)組增加scr后普遍存在的預(yù)熱器低溫腐蝕和堵灰的嚴(yán)重問題，延長預(yù)熱器傳熱元件的使用壽命，提高了電除塵器的除塵效率，解決低負(fù)荷硫酸氫氨凝結(jié)超界問題，降低脫硫系統(tǒng)的補水量，通過降低排煙溫度提高鍋爐運行效率，降低煤耗。

上述的對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。