本發(fā)明屬于鍋爐煙氣和生產(chǎn)工藝尾氣的熱回收利用等領(lǐng)域，特別針對鍋爐的空氣預熱技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種空氣預熱和煙氣余熱利用系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：
傳統(tǒng)空氣預熱器始終存在設(shè)備投資、受熱面安全、系統(tǒng)正常運行與熱效率的耦合問題。增加換熱面的投資，將更多煙氣熱量傳遞給空氣可以提高系統(tǒng)熱效率，但降低了排煙溫度更易使換熱面發(fā)生低溫腐蝕，同時造成嚴重堵灰，又降低了傳熱效率。反之，如果提高排煙溫度，雖然可以減輕低溫腐蝕和堵灰的危害，但系統(tǒng)熱效率降低。在不改變鍋爐及熱力系統(tǒng)整體設(shè)計下，進行傳統(tǒng)空預器設(shè)計會存在很大的局限。另一方面，空預出口空氣溫度的設(shè)計需滿足燃燒系統(tǒng)的需要，對于燃用低揮發(fā)份煤和劣質(zhì)煤的鍋爐燃燒系統(tǒng)往往需要較高的熱空氣溫度。這時設(shè)計的排煙溫度往往高于煙氣酸露點很多，造成很大的熱損失。單純改造空氣預熱器，增加換熱面，并不能保障最佳經(jīng)濟性。傳統(tǒng)空氣預熱器均根據(jù)設(shè)計工況采用固定的設(shè)計參數(shù)，換熱設(shè)備的換熱能力不可調(diào)節(jié)。因而，該設(shè)計或者使實際鍋爐排煙溫度過高，造成熱損失很大，或者使實際排煙溫度過低造成空氣預熱器的低溫腐蝕和堵灰。另外，現(xiàn)有的余熱回收技術(shù)在設(shè)計回收余熱的系統(tǒng)時，由于余熱回收裝置調(diào)節(jié)能力的限制，或者回收的熱量不一定都能得到最佳利用，或者回收熱量的設(shè)備容量不足。暖風器的設(shè)計主要滿足冬季加熱空預入口空氣需要，而且也有較好的回熱經(jīng)濟性?，F(xiàn)有暖風器可以作為一種煙氣排煙溫度的調(diào)節(jié)手段，但其投?？刂坪驼{(diào)節(jié)能力不能適應不同氣候和機組負荷變化時環(huán)境溫度和煙氣溫度的頻繁大幅變動。隨著節(jié)能減排的要求提高，目前鍋爐普遍采用SCR煙氣脫硝系統(tǒng)，且空氣預熱器后排煙溫度設(shè)計值變得更低。但鍋爐采用的SCR脫硝系統(tǒng)會提高煙氣酸露點，且脫硝后煙氣中的硫酸氫氨(NH4)HSO4，會加劇空氣預熱器冷端的粘結(jié)性堵灰。提高空氣預熱器的進口風溫有利于減輕空氣預熱器的低溫腐蝕和堵灰，但提高風溫也會增加空氣預熱器后的排煙溫度，增大排煙損失。目前空氣預熱器后煙道普遍采用低溫省煤器技術(shù)進行煙氣余熱的回收，但該技術(shù)不能解決提高空氣預熱器入口風溫與降低空氣預熱器后煙溫的矛盾。另外，由于存在設(shè)計偏差，以及避免空氣預熱器的低溫腐蝕和堵灰，目前鍋爐排煙溫度的設(shè)計普遍保守，很多系統(tǒng)通過后部增設(shè)低溫省煤器來糾正設(shè)計偏差，降低排煙損失。但低溫省煤器的方案實際上沒有實現(xiàn)能量的梯級利用，將可以回到鍋爐的低品質(zhì)熱能用于排擠汽機抽汽，去做低參數(shù)的朗肯循環(huán)，降低了系統(tǒng)的循環(huán)熱效率和經(jīng)濟性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對已有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明開發(fā)了一種新型的空氣預熱和煙氣余熱利用系統(tǒng)，可根據(jù)運行條件的改變自動調(diào)節(jié)排煙換熱，實現(xiàn)在確保受熱面安全和系統(tǒng)正常運行的前提下，保障熱力循環(huán)效率和系統(tǒng)經(jīng)濟性的最大化。本發(fā)明的空氣預熱及煙氣余熱利用系統(tǒng)，包括：煙氣通道17、空氣通道20、空氣預熱器9、凝結(jié)水煙道換熱器8和凝結(jié)水空氣通道換熱器19，其中，還包括：凝結(jié)水來水總管15、凝結(jié)水回水總管12；所述煙氣通道17和空氣通道20均與空氣預熱器9相連；所述凝結(jié)水煙道換熱器8沿煙氣流向布置在空氣預熱器9后的煙氣通道17上；所述凝結(jié)水空氣通道換熱器19沿空氣流向布置在空氣預熱器9前的空氣通道20上；所述凝結(jié)水空氣通道換熱器19的凝結(jié)水的入口與凝結(jié)水來水總管15連接；所述凝結(jié)水煙道換熱器8的出口與凝結(jié)水回水總管12連接；所述凝結(jié)水空氣通道換熱器19的凝結(jié)水的出口和凝結(jié)水煙道換熱器8的入口分別與凝結(jié)水煙風道換熱器連接管6的兩端連接；所述凝結(jié)水來水總管15與凝結(jié)水煙風道換熱器連接管6之間，通過空氣通道換熱器凝結(jié)水旁路管連接，所述空氣通道換熱器凝結(jié)水旁路管上設(shè)置有空氣通道換熱器凝結(jié)水旁路調(diào)節(jié)閥10。根據(jù)本發(fā)明的空氣預熱及煙氣余熱利用系統(tǒng)，作為優(yōu)選地，所述煙氣通道(17)上在凝結(jié)水煙道換熱器(8)的出口管路上設(shè)置有煙道換熱器出口煙氣溫度傳感器(16)；所述凝結(jié)水來水總管(15)上在與空氣通道換熱器凝結(jié)水旁路管連接點之后設(shè)置有凝結(jié)水空氣通道換熱器進水調(diào)節(jié)閥(18)。根據(jù)本發(fā)明的空氣預熱及煙氣余熱利用系統(tǒng)，作為優(yōu)選地，在所述凝結(jié)水煙風道換熱器連接管6上，與空氣通道換熱器凝結(jié)水旁路管的連接點與凝結(jié)水煙道換熱器8之間設(shè)置有凝結(jié)水煙道換熱器入口水溫傳感器7；所述凝結(jié)水回水總管12與凝結(jié)水煙風道換熱器連接管6之間通過煙道換熱器凝結(jié)水再循環(huán)管連接；所述煙道換熱器凝結(jié)水再循環(huán)管的一端連接在凝結(jié)水煙風道換熱器連接管6上凝結(jié)水煙道換熱器入口水溫傳感器7前的任意位置；煙道換熱器凝結(jié)水再循環(huán)管上沿凝結(jié)水流向依次設(shè)置有煙道換熱器凝結(jié)水再循環(huán)泵13和煙道換熱器凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥11。根據(jù)本發(fā)明的空氣預熱及煙氣余熱利用系統(tǒng)，作為優(yōu)選地，所述空氣通道20上在空氣預熱器9和凝結(jié)水空氣通道換熱器19之間設(shè)置有空氣預熱器入口空氣溫度傳感器5；所述凝結(jié)水來水總管15和煙道換熱器凝結(jié)水再循環(huán)管通過煙風道換熱器凝結(jié)水再循環(huán)管連接；所述煙風道換熱器凝結(jié)水再循環(huán)管的一端連接在煙道換熱器凝結(jié)水再循環(huán)管上煙道換熱器凝結(jié)水再循環(huán)泵13和煙道換熱器凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥11之間，另一端連接在凝結(jié)水來水總管15上空氣通道換熱器凝結(jié)水旁路管與凝結(jié)水來水總管15的連接點前；所述煙風道換熱器凝結(jié)水再循環(huán)管上設(shè)置有煙風道換熱器凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥14。根據(jù)本發(fā)明的空氣預熱及煙氣余熱利用系統(tǒng)，作為優(yōu)選地，所述空氣通道20上空氣預熱器入口空氣溫度傳感器5和凝結(jié)水空氣通道換熱器19之間設(shè)置有一級蒸汽空氣加熱器3和二級蒸汽空氣加熱器4；一級蒸汽空氣加熱器3和二級蒸汽空氣加熱器4的蒸汽側(cè)分別與各自的外接汽源進汽管連接，一級蒸汽空氣加熱器3的外接汽源進汽管設(shè)置有一級空氣加熱進汽調(diào)節(jié)閥1；二級蒸汽空氣加熱器4的外接汽源進汽管設(shè)置有二級空氣加熱進汽調(diào)節(jié)閥2。根據(jù)本發(fā)明的空氣預熱及煙氣余熱利用系統(tǒng)，作為優(yōu)選地，所述空氣通道20和凝結(jié)水空氣通道換熱器19之間設(shè)置有一級蒸汽空氣加熱器3和二級蒸汽空氣加熱器4；一級蒸汽空氣加熱器3和二級蒸汽空氣加熱器4的蒸汽側(cè)分別與各自的外接汽源進汽管連接，一級蒸汽空氣加熱器3的外接汽源進汽管設(shè)置有一級空氣加熱進汽調(diào)節(jié)閥1；二級蒸汽空氣加熱器4的外接汽源進汽管設(shè)置有二級空氣加熱進汽調(diào)節(jié)閥2。根據(jù)本發(fā)明的空氣預熱及煙氣余熱利用系統(tǒng)，作為優(yōu)選地，所述煙氣通道17上在凝結(jié)水煙道換熱器8后設(shè)有低溫煙道換熱器；所述低溫煙道換熱器設(shè)置在空氣通道換熱器凝結(jié)水旁路管和煙風道換熱器凝結(jié)水再循環(huán)管與凝結(jié)水來水總管15的連接位置之間，或者所述低溫煙道換熱器設(shè)置在凝結(jié)水空氣通道換熱器進水調(diào)節(jié)閥18和空氣通道換熱器凝結(jié)水旁路管與凝結(jié)水來水總管15的連接位置之間。本發(fā)明提供的基于上述空氣預熱及煙氣余熱利用系統(tǒng)的空氣預熱及煙氣余熱利用方法，包括以下步驟：流經(jīng)空氣通道換熱器19的凝結(jié)水來水總管15內(nèi)的凝結(jié)水與空氣通道20內(nèi)的空氣換熱，凝結(jié)水將熱量傳遞給空氣，凝結(jié)水溫度降低，空氣溫度升高；所述煙氣通道17內(nèi)的高溫煙氣流經(jīng)空氣預熱器9，與空氣通道20內(nèi)流經(jīng)凝結(jié)水空氣通道換熱器19被加熱后進入空氣預熱器9的空氣換熱，使煙氣溫度降低，空氣溫度提高；所述空氣預熱器9后煙氣通道17內(nèi)的熱煙氣流經(jīng)凝結(jié)水煙道換熱器8，將熱量傳遞給流經(jīng)凝結(jié)水煙道換熱器8的凝結(jié)水，使煙氣溫度降低，凝結(jié)水溫度提高；吸收了煙氣余熱的溫度較高的凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水回水總管12回到熱力系統(tǒng)，將煙氣余熱得以利用。所述空氣通道換熱器凝結(jié)水旁路調(diào)節(jié)閥10根據(jù)煙道換熱器出口煙氣溫度傳感器16測量值控制開度；所述煙道換熱器出口煙氣溫度傳感器16所測量的煙氣溫度高于煙道換熱器出口煙氣溫度設(shè)定第1值，空氣通道換熱器凝結(jié)水旁路調(diào)節(jié)閥10開度增大，以減小或消除測量的煙道換熱器出口煙氣溫度與煙道換熱器出口煙氣溫度設(shè)定第1值之間的偏差；或者，所述煙道換熱器出口煙氣溫度傳感器16所測量的煙氣溫度低于煙道換熱器出口煙氣溫度設(shè)定第1值，空氣通道換熱器凝結(jié)水旁路調(diào)節(jié)閥10開度減?。荒Y(jié)水空氣通道換熱器進水調(diào)節(jié)閥18配合空氣通道換熱器凝結(jié)水旁路調(diào)節(jié)閥10調(diào)節(jié)；所述煙道換熱器出口煙氣溫度傳感器16所測量的煙氣溫度高于煙道換熱器出口煙氣溫度設(shè)定第1值，凝結(jié)水空氣通道換熱器進水調(diào)節(jié)閥18開度減小，以減小或消除測量的煙道換熱器出口煙氣溫度與煙道換熱器出口煙氣溫度設(shè)定第1值之間的偏差；或者，所述煙道換熱器出口煙氣溫度傳感器16所測量的煙氣溫度低于煙道換熱器出口煙氣溫度設(shè)定第1值，凝結(jié)水空氣通道換熱器進水調(diào)節(jié)閥18開度增大。根據(jù)本發(fā)明的空氣預熱及煙氣余熱利用方法，作為優(yōu)選地，所述空氣通道換熱器凝結(jié)水旁路調(diào)節(jié)閥10和凝結(jié)水空氣通道換熱器進水調(diào)節(jié)閥18根據(jù)凝結(jié)水煙道換熱器入口水溫傳感器7的測量值控制開度，控制凝結(jié)水煙道換熱器8的入口凝結(jié)水溫，防止凝結(jié)水煙道換熱器8發(fā)生嚴重的低溫腐蝕和堵灰；其中，為了設(shè)備安全，凝結(jié)水旁路調(diào)節(jié)閥(10)受水溫傳感器(7)所測量的凝結(jié)水溫度控制優(yōu)先于根據(jù)煙道換熱器出口煙氣溫度傳感器(16)測量值控制開度；所述凝結(jié)水煙道換熱器入口水溫傳感器7所測量的凝結(jié)水溫度低于凝結(jié)水煙道換熱器入口水溫設(shè)定值1，空氣通道換熱器凝結(jié)水旁路調(diào)節(jié)閥10開度增大，以減小或消除測量的凝結(jié)水煙道換熱器入口水溫與凝結(jié)水煙道換熱器入口水溫設(shè)定值1之間的偏差；或者，所述凝結(jié)水煙道換熱器入口水溫傳感器7所測量的凝結(jié)水溫度高于凝結(jié)水煙道換熱器入口水溫設(shè)定值1，空氣通道換熱器凝結(jié)水旁路調(diào)節(jié)閥10開度減小；所述凝結(jié)水空氣通道換熱器進水調(diào)節(jié)閥18配合空氣通道換熱器凝結(jié)水旁路調(diào)節(jié)閥10調(diào)節(jié)；所述凝結(jié)水煙道換熱器入口水溫傳感器7所測量的凝結(jié)水溫度低于凝結(jié)水煙道換熱器入口水溫設(shè)定值1，凝結(jié)水空氣通道換熱器進水調(diào)節(jié)閥18開度減小，以減小或消除測量的凝結(jié)水煙道換熱器入口水溫與凝結(jié)水煙道換熱器入口水溫設(shè)定值1之間的偏差；或者，所述凝結(jié)水煙道換熱器入口水溫傳感器7所測量的凝結(jié)水溫度高于凝結(jié)水煙道換熱器入口水溫設(shè)定值1，凝結(jié)水空氣通道換熱器進水調(diào)節(jié)閥18開度增大。根據(jù)本發(fā)明的空氣預熱及煙氣余熱利用方法，作為優(yōu)選地，通過煙道換熱器凝結(jié)水再循環(huán)來調(diào)節(jié)凝結(jié)水煙道換熱器8的入口凝結(jié)水溫；煙道換熱器凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥11根據(jù)凝結(jié)水煙道換熱器入口水溫傳感器7的測量值...