本發(fā)明屬于節(jié)能減排領(lǐng)域，涉及一種深度利用煙氣余熱，特別是在煙氣余熱利用中水側(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改良。

背景技術(shù)：

深度煙氣余熱利用水側(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的合理性和先進(jìn)性對(duì)煙氣余熱利用系統(tǒng)的平穩(wěn)可控運(yùn)行以及實(shí)現(xiàn)煙氣余熱利用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能起著關(guān)鍵作用。水側(cè)系統(tǒng)分為凝結(jié)水/給水系統(tǒng)（對(duì)應(yīng)凝結(jié)水/給水煙冷器）和熱媒水系統(tǒng)（對(duì)應(yīng)熱媒水煙冷器）。

深度煙氣余熱利用系統(tǒng)在工程實(shí)踐中剛剛起步，還未有投入商業(yè)運(yùn)行的實(shí)例，對(duì)于水側(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還有進(jìn)一步改進(jìn)空間，其對(duì)確保煙氣余熱利用系統(tǒng)平穩(wěn)可控運(yùn)行有很大的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題即在提供一種深度煙氣余熱利用水側(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改良，分別針對(duì)空預(yù)器旁路煙冷器給水系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)及熱媒水煙冷器水側(cè)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改良。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)手段如下所述。一種煙氣余熱利用水側(cè)系統(tǒng)旁路煙冷器給水系統(tǒng)改良結(jié)構(gòu)，其包含兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的空預(yù)器，每個(gè)空預(yù)器入口部分煙氣通過旁路連接旁路給水煙冷器，旁路給水煙冷器煙氣出口連接凝結(jié)水煙冷器后與空預(yù)器出口煙氣匯合，之后連接調(diào)峰煙冷器，調(diào)峰煙冷器與熱媒水系統(tǒng)相連接，之后連接低低溫靜電除塵器，靜電除塵器通過引風(fēng)機(jī)連接脫硫除塵塔；給水泵出口母管通過三通連接加熱器，這里的加熱器為依序連接的3號(hào)高壓加熱器、2號(hào)高壓加熱器、1號(hào)高壓加熱器，1號(hào)高壓加熱器連接蒸汽冷卻器，高壓加熱器通過第三調(diào)節(jié)閥組連接給水出口；三通與給水泵出口母管之間連接有管路，管路通過第一調(diào)節(jié)閥組并分為兩組支管，兩組支管分別設(shè)有第二調(diào)節(jié)閥組，并通過第二調(diào)節(jié)閥組連接旁路給水煙冷器，之后通過支管連接管路并通過第三調(diào)節(jié)閥組連接給水出口。

本實(shí)用新型所產(chǎn)生的有益效果如下。通過在相應(yīng)部件適當(dāng)位置設(shè)置多個(gè)調(diào)節(jié)閥組，使得本系統(tǒng)可以依據(jù)各個(gè)部件的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，隨時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行水側(cè)流量調(diào)整，以達(dá)到控制各個(gè)出口溫度的目的，使得系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)煙氣余熱利用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能。其對(duì)現(xiàn)有裝置改變不大，具有可操作性和良好的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的煙氣余熱利用水側(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總圖示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的煙氣余熱利用水側(cè)系統(tǒng)旁路煙冷器給水系統(tǒng)改良結(jié)構(gòu)示意圖，對(duì)應(yīng)圖1中I部分。

圖3為本實(shí)用新型的煙氣余熱利用水側(cè)系統(tǒng)凝結(jié)水系統(tǒng)改良結(jié)構(gòu)示意圖，對(duì)應(yīng)圖1中II部分。

圖4為本實(shí)用新型的煙氣余熱利用水側(cè)系統(tǒng)熱媒水煙冷器水側(cè)系統(tǒng)改良結(jié)構(gòu)示意圖，重點(diǎn)對(duì)應(yīng)圖1中III部分。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，是本實(shí)用新型煙氣余熱利用水側(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總圖，其包含兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的空預(yù)器1，每個(gè)空預(yù)器1入口部分煙氣通過旁路連接旁路給水煙冷器2，旁路給水煙冷器煙氣出口連接凝結(jié)水煙冷器3后與空預(yù)器出口煙氣匯合，之后連接調(diào)峰煙冷器4，調(diào)峰煙冷器4與熱媒水系統(tǒng)相連接，之后連接低低溫靜電除塵器5，低低溫靜電除塵器5通過引風(fēng)機(jī)6連接脫硫除塵塔7。

如圖2所示，為本實(shí)用新型旁路煙冷器給水系統(tǒng)改良結(jié)構(gòu)示意圖，給水泵出口母管24通過三通241連接加熱器，這里的加熱器為依序連接的3號(hào)高壓加熱器242、2號(hào)高壓加熱器243、1號(hào)高壓加熱器244，1號(hào)高壓加熱器244連接蒸汽冷卻器245，高壓加熱器通過第三調(diào)節(jié)閥組C連接給水出口22，給水出口最終接入鍋爐省煤器入口集箱23。

三通241與給水泵出口母管24之間連接有管路25，管路25通過第一調(diào)節(jié)閥組A并分為兩組支管26，兩組支管26分別設(shè)有第二調(diào)節(jié)閥組B，并通過第二調(diào)節(jié)閥組B連接旁路給水煙冷器2，之后通過支管26連接管路25并通過第三調(diào)節(jié)閥組C連接給水出口22。

利用上述結(jié)構(gòu)，第一調(diào)節(jié)閥組A的開度跟蹤兩組支管26上的給水煙冷器出口的平均水溫，即跟蹤兩路給水煙冷器出口匯合后的母管25的水溫，使該母管水溫與3號(hào)高壓加熱器蒸汽冷卻器出口水溫一致。由于兩路給水煙冷器的煙側(cè)存在參數(shù)偏差以及其他不可控因素，可能此時(shí)的兩路煙冷器出口水溫不同，一個(gè)高于母管25水溫，一個(gè)低于母管25水溫，通過兩組支管上的第二調(diào)節(jié)閥組B的調(diào)節(jié)可以使兩組支管26上的給水煙冷器出口水溫相同，并與母管25水溫一致。第一調(diào)節(jié)閥組A的每一個(gè)開度對(duì)應(yīng)一個(gè)母管25的水量和水溫，通過改變調(diào)節(jié)閥組A的開度，直至母管25水溫與3號(hào)高壓加熱器蒸汽冷卻器出口水溫度一致位置，以提高煙氣余熱利用的品位。

如圖3所示，為本實(shí)用新型凝結(jié)水側(cè)系統(tǒng)改良結(jié)構(gòu)示意圖。凝結(jié)水8號(hào)低加出口27通過管路25連接第三調(diào)節(jié)閥組C并連接除氧器28，管路25依序并聯(lián)7號(hào)低壓加熱器246、6號(hào)低壓加熱器247、5號(hào)低壓加熱器248。

其中，5號(hào)低壓加熱器248兩端通過管路25并聯(lián)兩組凝結(jié)水煙冷器3，管路25通過第一變頻升壓泵組E并分為兩組支管26，兩組支管26分別設(shè)有第二調(diào)節(jié)閥組B，并通過第二調(diào)節(jié)閥組B連接凝結(jié)水煙冷器3。

空預(yù)器旁路煙冷器凝結(jié)水系統(tǒng)，引自6號(hào)低壓加熱器出口管路，經(jīng)凝結(jié)水煙冷器后接入5號(hào)低壓加熱器出口管路。配置變頻升壓泵，在每只煙冷器水側(cè)入口均設(shè)置調(diào)節(jié)閥組?？梢酝ㄟ^變頻泵調(diào)節(jié)水量。在給水煙冷器調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上，通過調(diào)節(jié)升壓泵轉(zhuǎn)速確保兩側(cè)煙冷器出口煙溫的平均值與兩側(cè)空預(yù)器出口煙溫的平均值一致。通過調(diào)節(jié)閥組確保兩組凝結(jié)水煙冷器出口煙溫與同側(cè)空預(yù)器出口煙溫一致。

7號(hào)低壓加熱器246及6號(hào)低壓加熱器247兩端通過管路25并聯(lián)兩組調(diào)峰煙冷器4，管路25通過第二變頻升壓泵組F并分為兩組支管26，兩組支管26分別設(shè)有第二調(diào)節(jié)閥組B，并通過第二調(diào)節(jié)閥組B連接調(diào)峰煙冷器4。

調(diào)峰煙冷器凝結(jié)水系統(tǒng)，引自7號(hào)低壓加熱器入口管路，經(jīng)調(diào)峰煙冷器后接入6號(hào)低壓加熱器出口母管。配置變頻升壓泵，在每只調(diào)峰煙冷器水側(cè)入口均設(shè)置調(diào)節(jié)閥組。

雖然調(diào)峰煙冷器凝結(jié)水系統(tǒng)的匯入點(diǎn)與空預(yù)器旁路煙冷器凝結(jié)水系統(tǒng)的引出點(diǎn)相同，但兩者之間不能直接相連。因?yàn)橥还r下這兩路的凝結(jié)水量不同；不同工況下這兩路凝結(jié)水的水量比例也不相同。

可以通過調(diào)節(jié)升壓泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)進(jìn)入調(diào)峰煙冷器的水量，直至兩路調(diào)峰煙冷器出口匯合后的母管水溫與6號(hào)低壓加熱器出口水溫一致。由于兩路調(diào)峰煙冷器的煙側(cè)存在參數(shù)偏差以及其他不可控因素，可能此時(shí)的兩路煙冷器出口水溫不同，一個(gè)高于母管水溫，一個(gè)低于母管水溫，通過兩組支管上的第二調(diào)節(jié)閥組B的調(diào)節(jié)可以使兩組支管26上的調(diào)峰煙冷器出口水溫相同，并與母管水溫一致。第二變頻升壓泵組F的每一個(gè)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)一個(gè)母管的水量和水溫，直至母管水溫與6號(hào)低壓加熱器出口水溫一致，以提高煙氣余熱利用的品位。

如圖4所示，為煙氣余熱利用水側(cè)系統(tǒng)熱媒水煙冷器水側(cè)系統(tǒng)改良結(jié)構(gòu)示意圖。每臺(tái)爐配置的兩臺(tái)空預(yù)器，在每臺(tái)空預(yù)器對(duì)應(yīng)的煙道中均設(shè)置了獨(dú)立的熱媒水系統(tǒng)，包括獨(dú)立的泵組、蒸汽加熱器等。其中，該熱媒水系統(tǒng)包含并聯(lián)設(shè)置的兩組熱媒水煙冷器8，該與一次風(fēng)水媒暖風(fēng)器91和二次風(fēng)水媒暖風(fēng)器92相連接。在一次風(fēng)水媒暖風(fēng)器91和二次風(fēng)水媒暖風(fēng)器92水側(cè)出口低溫段93分別設(shè)置有第四調(diào)節(jié)閥組D，之后通過變頻循環(huán)泵組95并與熱媒水煙冷器8相連接；在上一步調(diào)峰煙冷器調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上，基于低低溫靜電除塵器運(yùn)行的要求，通過調(diào)節(jié)循環(huán)泵轉(zhuǎn)速確保熱媒水煙冷器出口煙溫為設(shè)計(jì)值，即泵的每一個(gè)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)一個(gè)熱煤水煙冷器的水量、水溫和出口煙溫，通過泵的轉(zhuǎn)速跟蹤同一單元兩只熱媒水煙冷器出口煙溫的平均值，本實(shí)施例中為90度；熱媒水系統(tǒng)的初始水溫是系統(tǒng)建立的，由于同一單元熱媒水煙冷器煙氣參數(shù)的偏差，兩只熱媒水煙冷器出口水溫、水量會(huì)不同。熱媒水煙冷器的熱量要分配給對(duì)應(yīng)側(cè)的一次風(fēng)暖風(fēng)器和二次風(fēng)暖風(fēng)器，而一次風(fēng)暖風(fēng)器和二次風(fēng)暖風(fēng)器的熱量需求同一工況下不同，不同工況下兩者之間的比例也不同?？梢酝ㄟ^第四調(diào)節(jié)閥組D控制熱媒水煙冷器入口水溫保持在初始值，在本實(shí)施例中為為70℃。

并且，一次風(fēng)水媒暖風(fēng)器91和二次風(fēng)水媒暖風(fēng)器92高溫段94均是高溫段總管941的分路，在高溫段總管并聯(lián)設(shè)置蒸汽加熱器97。通過設(shè)置蒸汽加熱器，以建立熱媒水的初始溫度，并確保機(jī)組在啟動(dòng)及低負(fù)荷階段空預(yù)器的安全。

另外，本案可以在需求位置依據(jù)需求設(shè)置泵、閘閥、調(diào)節(jié)閥等必要結(jié)構(gòu)，這在附圖中也可以看出，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員依據(jù)需求可以得知的，在此不再贅述。并且，本案中的各個(gè)高壓加熱器、低壓加熱器、調(diào)節(jié)閥組結(jié)構(gòu)，其均是本領(lǐng)域通用的技術(shù)，其也可以依據(jù)需求進(jìn)行微調(diào)，這也是本領(lǐng)域技術(shù)人員均可以實(shí)施和知曉的。

本實(shí)用新型技術(shù)方案的核心思想如下。

1、不同負(fù)荷下，空預(yù)器的煙氣旁路份額（指質(zhì)量流量百分?jǐn)?shù)）基本不變。

經(jīng)過計(jì)算，在不同負(fù)荷下，空預(yù)器的煙氣旁路份額（指質(zhì)量流量份額）基本不變。因此，在冷態(tài)調(diào)試中將旁路份額整定好后，在熱態(tài)運(yùn)行的不同工況下，煙側(cè)擋板等調(diào)節(jié)手段不用調(diào)整。這為運(yùn)行提供了極大的方便。

2、鍋爐兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的空預(yù)器及兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的空預(yù)器旁路必然存在煙氣量、煙氣溫度和流速場的偏差，其下游與之對(duì)應(yīng)的兩個(gè)煙道的煙冷器的放熱量也存在偏差。這個(gè)偏差屬于煙道的屬性，與有無煙冷器無直接關(guān)系。這是每側(cè)煙冷器水側(cè)系統(tǒng)均設(shè)置調(diào)節(jié)閥組的依據(jù)，也是熱媒水系統(tǒng)采用單元制運(yùn)行的依據(jù)。

3、煙氣側(cè)的放熱量與水側(cè)的吸熱量相等，這是整套煙氣余熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制的靈魂。

4、空預(yù)器旁路給水煙冷器/調(diào)峰煙冷器，運(yùn)行中控制水側(cè)出口的溫度與匯入母管的水側(cè)溫度相等（水側(cè)出口溫度不能低于匯入母管的水側(cè)溫度）。在上述條件下，在運(yùn)行的任何工況下，一個(gè)水側(cè)流量下對(duì)應(yīng)著一個(gè)煙冷器出口煙溫和出口水溫。因此，存在一個(gè)最大的水量下對(duì)應(yīng)的煙冷器最低出口煙溫。若水量再增加，則煙冷器水側(cè)出口溫度將不能保證與匯入母管的水側(cè)溫度相等。這是空預(yù)器旁路給水煙冷器和調(diào)峰煙冷器水側(cè)的主要控制方法。

5、空預(yù)器旁路凝結(jié)水煙冷器位于旁路給水煙冷器的煙氣下游，在給水煙冷器調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上，凝結(jié)水系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)循環(huán)泵轉(zhuǎn)速確保煙冷器出口煙溫與空預(yù)器出口煙溫一致。這是空預(yù)器旁路凝結(jié)水煙冷器的主要控制方法。

6、熱媒水煙冷器位于調(diào)峰煙冷器的煙氣下游，在調(diào)峰煙冷器調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上，基于低低溫除塵器運(yùn)行的要求，運(yùn)行中通過調(diào)節(jié)循環(huán)泵轉(zhuǎn)速確保出口煙溫為90度。水側(cè)入口溫度通過熱媒水暖風(fēng)器始終維持在系統(tǒng)初始溫度70℃。煙冷器的出口水溫基于換熱器的端差屬性是唯一值。由于兩側(cè)煙氣參數(shù)的偏差，兩側(cè)煙冷器熱媒水出口水溫、水量會(huì)不同。

7、熱媒水暖風(fēng)器與熱媒水煙冷器的換熱量相等。出口風(fēng)溫也是唯一值。每只暖風(fēng)器水側(cè)低溫段設(shè)有調(diào)節(jié)閥，以調(diào)節(jié)暖風(fēng)器水側(cè)出口維持在70℃。

8、熱媒水系統(tǒng)采用單元制運(yùn)行，不能采用母管制。采用母管制，由于兩臺(tái)空預(yù)器側(cè)煙氣參數(shù)存在偏差，引起兩空預(yù)器側(cè)熱媒水煙冷器水側(cè)出口溫度不同，但經(jīng)過母管混合后水溫又相同；泵的轉(zhuǎn)速也要同時(shí)跟蹤兩空預(yù)器側(cè)熱媒水煙冷器出口煙溫。這在運(yùn)行控制上是難以實(shí)現(xiàn)的。采用母管制，雖然兩側(cè)煙冷器的煙氣放熱量不同，但由于母管的混合，使進(jìn)入暖風(fēng)器水溫相同，造成煙冷器的放熱量與暖風(fēng)器的吸熱量不相等，破環(huán)了系統(tǒng)的平衡和設(shè)計(jì)初衷。