一種雙循環(huán)鍋爐排煙余熱回收加熱進(jìn)爐風(fēng)設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙循環(huán)鍋爐排煙余熱回收加熱進(jìn)爐風(fēng)設(shè)備及方法，屬于火電廠低溫省煤器技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組的鍋爐排煙溫度一般取值120?140°C。由于下述2個(gè)原因，配套低溫省煤器進(jìn)一步降低煙氣溫度不僅符合國(guó)家節(jié)能環(huán)保的大戰(zhàn)略，而且具有節(jié)能環(huán)保的經(jīng)濟(jì)性，投資回收期一般為3?5年。
[0003]1)煤價(jià)高速上漲，使得節(jié)煤經(jīng)濟(jì)效益提升；
[0004]2)煙氣脫硫(Flue gas desulfurizat1n，簡(jiǎn)稱(chēng)FGD)，燃煤煙氣的石灰-石膏石濕法煙氣脫硫技術(shù)是當(dāng)前應(yīng)用最廣、效率最高的脫硫技術(shù)。對(duì)燃煤電廠而言，在今后一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，F(xiàn)GD將是控制S02排放的主要方法。煙氣脫硫主要有干式煙氣脫硫和濕法煙氣脫硫兩種。其中濕法煙氣脫硫工藝流程、形式和機(jī)理大同小異，主要是使用石灰石(CaC03)、石灰(CaO)或碳酸鈉(Na2C03)等漿液作洗滌劑，在反應(yīng)塔中對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌，從而除去煙氣中的S02。這種工藝已有50年的歷史，經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)和完善后，技術(shù)比較成熟，而且具有脫硫效率高(90%?98% )，機(jī)組容量大，煤種適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行費(fèi)用較低和副產(chǎn)品易回收等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]在濕法工藝中，煙氣在脫硫塔內(nèi)與吸收液充分接觸、混合、清洗，煙氣中的二氧化硫和三氧化硫氣體被吸收并溶解于水中，煙氣在脫硫塔內(nèi)被冷卻降溫，溫度從進(jìn)口處的80°C?130°C降低到飽和濕煙氣溫度40°C?50°C，然后以飽和濕煙氣狀態(tài)從脫硫塔排出進(jìn)入煙囪排向大氣。
[0006]既然要將煙氣從130°C通過(guò)噴水等工藝降溫到80°C進(jìn)入脫硫塔，那么回收這部分熱量的效益就又多出一塊，就是帶來(lái)了可觀的節(jié)水效益。
[0007]回收鍋爐排煙余熱的經(jīng)濟(jì)效益顯現(xiàn)，使得發(fā)電廠積極性提高。降低煙氣溫度到80°C所配套的低溫省煤器目前已經(jīng)大量使用，基本在新建機(jī)組上屬于標(biāo)配，一般沒(méi)有發(fā)生煙氣結(jié)露問(wèn)題，也沒(méi)有發(fā)生煙氣低溫腐蝕問(wèn)題。
[0008]為了進(jìn)一步提高煙氣余熱回收的經(jīng)濟(jì)性和提高空氣預(yù)熱器的耐低溫腐蝕性能，目前已經(jīng)有許多將鍋爐進(jìn)風(fēng)溫度加熱到50°C的工程實(shí)踐，但系統(tǒng)設(shè)計(jì)不完善，可能達(dá)不到預(yù)期的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供了一種節(jié)煤、節(jié)水、減少煙氣排放量的雙循環(huán)鍋爐排煙余熱回收加熱進(jìn)爐風(fēng)設(shè)備及方法，解決了加熱鍋爐進(jìn)風(fēng)溫度的時(shí)候，由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)不完善，達(dá)不到預(yù)期效果的問(wèn)題。
[0010]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種雙循環(huán)鍋爐排煙余熱回收加熱進(jìn)爐風(fēng)設(shè)備，包括暖風(fēng)器，暖風(fēng)器位于鍋爐風(fēng)機(jī)進(jìn)口到鍋爐空氣預(yù)熱器進(jìn)口之間的風(fēng)道上，鍋爐空氣預(yù)熱器通過(guò)管道依次與原煙氣高溫放熱器(有的叫做高溫?zé)熇淦鳌煔庥酂峄厥昭b置等)、電氣除塵器、引風(fēng)機(jī)、脫硫塔、煙囪連接，鍋爐空氣預(yù)熱器出口至脫硫塔進(jìn)口之間的管道上設(shè)有低溫省煤器(有的叫做低溫?zé)熇淦?、煙氣余熱回收裝置等)，還包括第七級(jí)低加(有的用戶(hù)稱(chēng)其為第二級(jí)低加，在空冷機(jī)組中又稱(chēng)其為第一級(jí)低加)，第七級(jí)低加通過(guò)管道與第六級(jí)低加(有的用戶(hù)稱(chēng)其為第三級(jí)低加，在空冷機(jī)組中又稱(chēng)其為第二級(jí)低加)連接，其特征在于，所述第七級(jí)低加通過(guò)管道還與第八級(jí)低加(有的用戶(hù)稱(chēng)其為第一級(jí)低加)連接，第七級(jí)低加與第六級(jí)低加之間的管道上接出去兩條管道，一條管道經(jīng)過(guò)原煙氣高溫放熱器后回到第七級(jí)低加與第六級(jí)低加之間的管道上，另一條管道與第七級(jí)低加、第八級(jí)低加之間的管道接出來(lái)的一條管道合流后經(jīng)過(guò)低溫省煤器，隨后經(jīng)過(guò)暖風(fēng)器后與第七級(jí)低加、第八級(jí)低加之間的管道連接。
[0011]優(yōu)選地，所述的低溫省煤器設(shè)于引風(fēng)機(jī)與脫硫塔之間的管道上。
[0012]優(yōu)選地，所述的鍋爐風(fēng)機(jī)包括一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)，暖風(fēng)器包括一次風(fēng)暖風(fēng)器、二次風(fēng)暖風(fēng)器，一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)與鍋爐空氣預(yù)熱器連接的風(fēng)道上分別設(shè)有一次風(fēng)暖風(fēng)器、二次風(fēng)暖風(fēng)器。
[0013]優(yōu)選地，從所述的低溫省煤器出口出來(lái)的管道分成兩路分別經(jīng)過(guò)一次風(fēng)暖風(fēng)器、二次風(fēng)暖風(fēng)器后合流，再與第七級(jí)低加、第八級(jí)低加之間的管道連接。
[0014]優(yōu)選地，與所述的第七級(jí)低加、第六級(jí)低加之間的管道連接的管道上均設(shè)有閥門(mén)。
[0015]優(yōu)選地，與所述的第七級(jí)低加、第八級(jí)低加之間的管道連接的管道上均設(shè)有閥門(mén)。
[0016]優(yōu)選地，所述的第七級(jí)低加、第六級(jí)低加之間的管道上設(shè)有閥門(mén)。
[0017]優(yōu)選地，所述第七級(jí)低加、第六級(jí)低加之間管道上的閥門(mén)后端設(shè)有一條經(jīng)過(guò)原煙氣高溫放熱器管道的進(jìn)口端，該閥門(mén)的前端設(shè)有兩條分別經(jīng)過(guò)原煙氣高溫放熱器、低溫省煤器管道的出口端。
[0018]—種采用雙循環(huán)鍋爐排煙余熱回收加熱進(jìn)爐風(fēng)設(shè)備的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0019]a)根據(jù)煤種和煙氣成分計(jì)算煙氣露點(diǎn)溫度，設(shè)定低溫省煤器最低金屬壁溫，以此溫度作為低溫省煤器的進(jìn)水溫度自動(dòng)控制設(shè)定溫度；
[0020]b)設(shè)定暖風(fēng)器出風(fēng)溫度；
[0021]c)設(shè)定電氣除塵器進(jìn)口煙氣溫度，實(shí)現(xiàn)低溫電除塵；
[0022]d)通過(guò)進(jìn)水溫度自動(dòng)動(dòng)態(tài)控制低溫省煤器的進(jìn)水溫度在任何工況下都高于煙氣露點(diǎn)溫度，防止煙氣結(jié)露，避免發(fā)生煙氣低溫腐蝕現(xiàn)象，保證低溫省煤器的安全運(yùn)行；
[0023]e)通過(guò)低溫省煤器的高效煙氣余熱回收，加熱進(jìn)爐風(fēng)，提高進(jìn)入鍋爐空氣預(yù)熱器的進(jìn)風(fēng)溫度，減少第六級(jí)低加的蒸汽消耗量，降低機(jī)組供電煤耗。
[0024]本發(fā)明通過(guò)開(kāi)式循環(huán)與汽輪機(jī)抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)回收的煙氣余熱與加熱進(jìn)爐風(fēng)需要的熱量自動(dòng)平衡，避免煙氣結(jié)露，防止煙氣低溫腐蝕，確保在各種工況都能抵消環(huán)境溫度變化和機(jī)組負(fù)荷變化對(duì)鍋爐排煙溫度的影響，不論環(huán)境溫度如何變化，不論機(jī)組負(fù)荷如何變化，都能在各種工況下實(shí)現(xiàn)電氣除塵器進(jìn)口煙氣溫度和進(jìn)爐風(fēng)溫度的自動(dòng)控制。本發(fā)明具有節(jié)煤、節(jié)水、減少煙氣排放量的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
[0025]同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0026](1)循環(huán)方式不同，現(xiàn)有技術(shù)中采用熱媒水閉式循環(huán)方式，本發(fā)明設(shè)計(jì)為開(kāi)式循環(huán)方式；當(dāng)冬季環(huán)境溫度低時(shí)，加熱進(jìn)爐風(fēng)到90°C?30°C所需熱量的不足部分，由凝結(jié)水系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)充；
[0027](2)當(dāng)機(jī)組負(fù)荷低時(shí)，鍋爐排煙溫度降低，低溫省煤器回收的煙氣熱量減少，加熱進(jìn)爐風(fēng)所需熱量的不足部分，由凝結(jié)水系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)充；；
[0028](3)當(dāng)夏季環(huán)境溫度高時(shí)，回收煙氣余熱加熱進(jìn)爐風(fēng)到90°C?30°C所需熱量的超出部分，由減結(jié)水系統(tǒng)自動(dòng)吸收。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是現(xiàn)有的一種煙氣余熱深度利用系統(tǒng)的不意圖；
[0030]圖2是一種雙循環(huán)鍋爐煙氣余熱回收加熱進(jìn)爐風(fēng)設(shè)備的示意圖。
[0031]其中:1為第六級(jí)低加；2為第七級(jí)低加；3為第八級(jí)低加；4為鍋爐空氣預(yù)熱器；5為原煙氣高溫放熱器；6為電氣除塵器；7為引風(fēng)機(jī)；8為低溫省煤器；9為脫硫塔；11為煙囪；12為一次風(fēng)暖風(fēng)器；13為一次風(fēng)機(jī)；14為二次風(fēng)暖風(fēng)器；15為二次風(fēng)機(jī)；3-1為熱媒水升壓栗。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以?xún)?yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0033]本發(fā)明的一種雙循環(huán)鍋爐排煙余熱回收加熱進(jìn)爐風(fēng)設(shè)備，如圖2所示，其包括:第六級(jí)低加1、第七級(jí)低加2、第八級(jí)低加3、鍋爐空氣預(yù)熱器4、原煙氣高溫放熱器5、電氣除塵器6、引風(fēng)機(jī)7、一個(gè)將鍋爐煙氣熱量安全回收的煙水換熱低溫省煤器8、脫硫塔9、煙囪11、一次風(fēng)暖風(fēng)器12、一次風(fēng)機(jī)13、二次風(fēng)暖風(fēng)器14、二次風(fēng)機(jī)15。
[0034]低溫省煤器8安裝于鍋爐空氣預(yù)熱器4出口至煙氣脫硫塔9進(jìn)口之間的煙道上，可以分級(jí)設(shè)置，視現(xiàn)場(chǎng)位置布置確定；暖風(fēng)器位于鍋爐風(fēng)機(jī)進(jìn)口到鍋爐空氣預(yù)熱器4進(jìn)口之間的風(fēng)道上，視現(xiàn)場(chǎng)位置布置確定；低溫省煤器8的進(jìn)水取自第七級(jí)低加2的凝結(jié)水出口，此處水溫為70°C?93°C;低溫省煤器8的出水流向暖風(fēng)器加熱進(jìn)爐風(fēng)；從暖風(fēng)器流出的凝結(jié)水流回到第七級(jí)低加2的凝結(jié)水進(jìn)口。
[0035]—次風(fēng)機(jī)13、二次風(fēng)機(jī)15與鍋爐空氣預(yù)熱器4連接的管道上分別有一次風(fēng)暖風(fēng)器12、二次風(fēng)暖風(fēng)器14，鍋爐空氣預(yù)熱器4通過(guò)管道依次與原煙氣高溫放熱器5、電氣除塵器6、引風(fēng)機(jī)7、低溫省煤器8、脫硫塔9、煙囪11連接，第七級(jí)低加2通過(guò)管道與第六級(jí)低加1連接，第七級(jí)低加2通過(guò)管道還與第八級(jí)低加3連接，第七級(jí)低加2與第六級(jí)低加1之間的管道上接出去兩條管道，一條管道經(jīng)過(guò)原煙氣高溫放熱器5后回到第七級(jí)低加2與第六級(jí)低加1之間的管道上，另一條管道與第七級(jí)低加2、第八級(jí)低加3之間的管道接出來(lái)的一條管道合流后經(jīng)過(guò)低溫省煤器8，隨后分成兩路分別經(jīng)過(guò)一次風(fēng)暖風(fēng)器12、二次風(fēng)暖風(fēng)器14后合流，再與第七級(jí)低加2、第八級(jí)低加3之間的管道連接。
[0036]與第七級(jí)低加2、第六級(jí)低加1之間的管道連接的管道上均設(shè)有閥門(mén)。與第七級(jí)低加2、第八級(jí)低加3之間的管道連接的管道上均設(shè)有閥門(mén)。第七級(jí)低加2、第六級(jí)低加1之間的管道上設(shè)有閥門(mén)，該閥門(mén)后端設(shè)有一條經(jīng)過(guò)原煙氣高溫放熱器5管道的進(jìn)口端，該閥門(mén)的前端設(shè)有兩條分別經(jīng)過(guò)原煙氣高溫放熱器5、低溫省煤器8管道的出口端。
[0037]—種雙循環(huán)鍋爐排煙余熱回收加熱進(jìn)爐風(fēng)的方法，包括以下步驟:
[0038]a)根據(jù)煤種和煙氣成分計(jì)算煙氣露點(diǎn)溫度，設(shè)定低溫省煤器8最低金屬壁溫，以此溫度作為低溫省煤器8的進(jìn)水溫度自動(dòng)控制設(shè)定溫度；
[0039]b)將暖風(fēng)器出風(fēng)溫度設(shè)定為50°C (或者90°C?30°C之間的某一要求數(shù)據(jù)，當(dāng)暖風(fēng)器出口風(fēng)溫設(shè)定為30°C時(shí)，僅僅改善空氣預(yù)熱器的耐腐蝕性能。當(dāng)暖風(fēng)器出口風(fēng)溫設(shè)定為90°C時(shí)，提高節(jié)煤效益的效果很好。)；
[0040]c)將電除塵進(jìn)口煙氣溫度設(shè)定為90 °C (或者85 °C -95 °C之間的某一要求數(shù)據(jù))，實(shí)現(xiàn)低溫電除塵；
[0041]d)通過(guò)進(jìn)水溫度自動(dòng)動(dòng)態(tài)控制低