專(zhuān)利名稱(chēng)：余熱發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，尤其涉及一種可以有效防止發(fā)生低溫腐蝕、還可以有效防止給水泵發(fā)生汽蝕的余熱發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著全世界對(duì)環(huán)境問(wèn)題的重視和對(duì)節(jié)能減排要求的提高，余熱回收技術(shù)得到了快速發(fā)展，工業(yè)爐窯的余熱發(fā)電技術(shù)在中國(guó)得到了大面積推廣應(yīng)用，對(duì)我國(guó)的節(jié)能減排工作做出了巨大貢獻(xiàn)。工業(yè)爐窯燃燒的重油、石油焦等燃料當(dāng)中含有一定的硫分，煙氣當(dāng)中含有具有腐蝕性的二氧化硫，當(dāng)工業(yè)爐窯煙氣余熱回收設(shè)備在設(shè)計(jì)和運(yùn)行過(guò)程中處理不當(dāng)時(shí)，煙氣中的二氧化硫容易造成余熱回收設(shè)備的酸腐蝕問(wèn)題，影響余熱回收設(shè)備的正常運(yùn)行， 降低余熱回收系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。余熱鍋爐省煤器的水溫比此處煙氣溫度低，水與省煤器壁面間的傳熱系數(shù)比煙氣與省煤器壁面間的傳熱系數(shù)大一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。因此，省煤器壁面溫度更接近水溫。避免省煤器發(fā)生低溫腐蝕的傳統(tǒng)方法是通過(guò)提高省煤器處的煙氣溫度高于煙氣的露點(diǎn)溫度。如果省煤器的水溫較低，只有排煙溫度非常高才有可能保證省煤器不發(fā)生低溫腐蝕，排煙溫度高導(dǎo)致余熱鍋爐效率大幅度降低?；谏鲜鲈颍壳斑\(yùn)行的大量余熱鍋爐的排煙溫度多在160至200°C以上，即使余熱鍋爐的排煙溫度如此高，當(dāng)煙氣中的二氧化硫的濃度較高時(shí)，省煤器的低溫腐蝕問(wèn)題也很?chē)?yán)重。提高除氧器的壓力和溫度后，省煤器的溫度也可以相應(yīng)提高，可以避免發(fā)生省煤器的酸腐蝕問(wèn)題。但是，提高除氧器的溫度后，給水泵的工作溫度相應(yīng)提高，工作環(huán)境惡化。在目前技術(shù)條件下，余熱發(fā)電系統(tǒng)的給水流量小、高溫高壓的鍋爐給水泵還存在難以克服的技術(shù)難題。當(dāng)運(yùn)行溫度高于135°C時(shí)，余熱鍋爐的給水泵容易發(fā)生嚴(yán)重的汽蝕問(wèn)題，給水泵的壽命大幅度降低，威脅余熱發(fā)電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供余熱發(fā)電系統(tǒng)，可以解決省煤器的低溫腐蝕和給水泵汽蝕問(wèn)題，還可以有效調(diào)節(jié)省煤器的給水溫度，在一定程度上控制余熱鍋爐的排煙溫度，提高余熱發(fā)電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性和發(fā)電效率。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用的技術(shù)方案如下
余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)組，
余熱鍋爐的煙道內(nèi)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向設(shè)置過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器；
換熱器的低溫進(jìn)、出口分別與給水泵和省煤器相連通，省煤器的出口分別與汽包、換熱器的高溫進(jìn)口相連通；
汽包與蒸發(fā)器的進(jìn)、出口相連通，汽包與過(guò)熱器相連通，過(guò)熱器與主汽管相連通；
汽輪發(fā)電機(jī)組包括發(fā)電機(jī)、與發(fā)電機(jī)連接的汽輪機(jī)，汽輪機(jī)的進(jìn)汽口與主汽管相連通，其乏汽出口與凝汽器相連通；
汽輪機(jī)的抽汽口通過(guò)抽氣管與除氧器相連通，除氧器通過(guò)凝結(jié)水泵與凝汽器相連通； 除氧器通過(guò)鍋爐給水管與給水泵相連通，汽包通過(guò)汽包旁路閥與除氧器相連通；
換熱器的高溫進(jìn)口與汽包相連通，換熱器的高溫出口通過(guò)回水管與除氧器相連通；
換熱器與汽包的連通管道上設(shè)置有流量調(diào)節(jié)控制閥和換熱器主閥，換熱器的高溫進(jìn)口與省煤器的出口的連通管道上設(shè)置有換熱器旁路閥。進(jìn)一步，所述煙道內(nèi)還設(shè)置有二氧化硫儀。進(jìn)一步，所述省煤器的低溫段壁面上設(shè)有測(cè)溫元件。進(jìn)一步，還包括有控制器，所述控制器分別與流量調(diào)節(jié)控制閥、二氧化硫 儀和測(cè)溫元件相連接。進(jìn)一步，所述主汽管通過(guò)主汽旁路閥與除氧器相連通。本發(fā)明余熱發(fā)電系統(tǒng)，設(shè)置換熱器，可以有效調(diào)整省煤器進(jìn)口的鍋爐給水溫度，可以有效防止省煤器發(fā)生低溫腐蝕，也可以有效防止省煤器運(yùn)行溫度過(guò)高導(dǎo)致的鍋爐效率偏低問(wèn)題，使余熱發(fā)電系統(tǒng)始終工作在省煤器不發(fā)生低溫腐蝕的前提下，發(fā)電效率達(dá)到最高狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)在
I、根據(jù)檢測(cè)煙氣中的二氧化硫濃度和省煤器低溫段的管壁溫度，調(diào)整進(jìn)入換熱器的高溫介質(zhì)的流量，保證省煤器低溫段的管壁溫度略高于酸露點(diǎn)溫度，確保省煤器不發(fā)生低溫腐蝕，有效提高余熱發(fā)電系統(tǒng)的安全性。2、當(dāng)煙氣中的二氧化硫的濃度較低時(shí)，減小高溫介質(zhì)進(jìn)入換熱器的流量，減少鍋爐給水在換熱器的吸熱量，在確保省煤器低溫段不發(fā)生低溫腐蝕的前提下，降低省煤器的運(yùn)行溫度，加大煙氣與省煤器的換熱溫差，增加省煤器的吸熱量，降低鍋爐排煙溫度、提高鍋爐的效率。3、通過(guò)換熱器提高省煤器入口的給水溫度，確保省煤器不發(fā)生低溫腐蝕。采用這種技術(shù)方式，可以采用低溫除氧器除氧，在充分保證除氧效果的前提下，流經(jīng)給水泵的除氧水溫度較低，與高溫除氧器相比，給水泵工作的溫度環(huán)境大幅度改善，給水泵的故障率大幅度降低、運(yùn)行壽命大幅度提聞，余熱發(fā)電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性大幅度提聞。


為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖I是本發(fā)明余熱發(fā)電系統(tǒng)的流程圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1，余熱鍋爐I的煙道25內(nèi)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向設(shè)置過(guò)熱器24、蒸發(fā)器23、省煤器2和二氧化硫儀4，省煤器2的低溫段壁面上設(shè)有測(cè)溫元件3。換熱器6的低溫進(jìn)、出口分別與給水泵7和省煤器2相連通，省煤器2的出口分別與汽包21、換熱器6的高溫進(jìn)口相連通。汽包21與蒸發(fā)器23的進(jìn)、出口相連通，汽包21與過(guò)熱器24相連通，過(guò)熱器24與主汽管22相連通。汽輪發(fā)電機(jī)組包括發(fā)電機(jī)13、與發(fā)電機(jī)13連接的汽輪機(jī)14,汽輪機(jī)14的進(jìn)汽口與主汽管22相連通，其乏汽出口與凝汽器11相連通。汽輪機(jī)14的抽汽口通過(guò)抽氣管12與除氧器16相連通，除氧器16通過(guò)凝結(jié)水泵10與凝汽器11相連通。除氧器16通過(guò)鍋爐給水管9與給水泵7相連通，汽包21通過(guò)汽包旁路閥18與除氧器16相連通，主汽管22通過(guò)主汽旁路閥15與除氧器16相連通。 換熱器6的高溫進(jìn)口與汽包21相連通，換熱器6的高溫出口通過(guò)回水管8與除氧器16相連通。換熱器6與汽包21的連通管道上設(shè)置有流量調(diào)節(jié)控制閥17和換熱器主閥19，換熱器6的高溫進(jìn)口與省煤器2的出口的連通管道上設(shè)置有換熱器旁路閥20?？刂破?分別與流量調(diào)節(jié)控制閥17、二氧化硫儀4和測(cè)溫元件3相連接?？刂破?根據(jù)二氧化硫儀4和測(cè)溫元件3提供的信號(hào)向流量調(diào)節(jié)控制閥17發(fā)出指令，調(diào)整流量調(diào)節(jié)控制閥17的開(kāi)度改變進(jìn)入換熱器6的高溫介質(zhì)流量，最終控制省煤器2的運(yùn)行溫度略高于酸露點(diǎn)溫度，避免省煤器2發(fā)生低溫腐蝕，也避免省煤器2的進(jìn)水溫度過(guò)高導(dǎo)致鍋爐效率降低。本發(fā)明的具體工作過(guò)程如下
來(lái)自除氧器16的104°C左右的除氧水經(jīng)給水泵7加壓后，從低溫進(jìn)口進(jìn)入換熱器6，來(lái)自汽包21的高溫介質(zhì)從高溫入口進(jìn)入換熱器6，除氧水在換熱器6內(nèi)加熱后進(jìn)入省煤器2，省煤器2低溫段的管壁溫度略高于酸露點(diǎn)溫度，避免省煤器發(fā)生低溫腐蝕，來(lái)自汽包21的高溫介質(zhì)在換熱器6內(nèi)放熱后進(jìn)入除氧器16。除氧水經(jīng)省煤器2加熱后進(jìn)入汽包21，汽包21與蒸發(fā)器23相連通，部分飽和水在蒸發(fā)器23內(nèi)變成飽和蒸汽后離開(kāi)汽包21進(jìn)入過(guò)熱器24進(jìn)一步加熱變成過(guò)熱蒸汽。過(guò)熱蒸汽經(jīng)主汽管22進(jìn)入汽輪機(jī)14，并推動(dòng)發(fā)電機(jī)13發(fā)電。離開(kāi)汽輪機(jī)14的乏汽進(jìn)入凝汽器11轉(zhuǎn)變成凝結(jié)水，凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵10輸送到除氧器16。汽輪機(jī)14抽取部分蒸汽經(jīng)抽汽管12進(jìn)入除氧器16，對(duì)進(jìn)入除氧器16的凝結(jié)水加熱并除氧。設(shè)置在煙道25內(nèi)的二氧化硫儀4測(cè)量出煙氣中二氧化硫的濃度，計(jì)算出酸露點(diǎn)溫度to，根據(jù)to設(shè)定省煤器低溫段的目標(biāo)溫度值tl，且tl=tO+C，C為防腐蝕余量，取值范圍一般在I一20°C之間。安裝在省煤器2低溫段管壁上的測(cè)溫元件3測(cè)定的溫度值t2與tl進(jìn)行對(duì)比
(1)、當(dāng)〖2小于tl時(shí)，控制器5向流量調(diào)節(jié)控制閥17發(fā)出開(kāi)大指令，進(jìn)入換熱器6的高溫介質(zhì)增加。(2)、當(dāng)t2大于tl時(shí)，控制器5向流量調(diào)節(jié)控制閥17發(fā)出減小指令，進(jìn)入換熱器6的高溫介質(zhì)減少。來(lái)源于汽包21的高溫介質(zhì)可以是飽和蒸汽，也可以是飽和水。當(dāng)汽輪機(jī)14不向除氧器16提供蒸汽時(shí)打開(kāi)主汽旁路閥15，由主汽管22向進(jìn)入除氧器16的凝結(jié)水提供蒸汽進(jìn)行除氧。或者，打開(kāi)汽包旁路閥18，由汽包21向除氧器16的凝結(jié)水提供飽和蒸汽進(jìn)行除氧。當(dāng)汽包21不向換熱器6提供高溫介質(zhì)時(shí)，可以打開(kāi)換熱器旁路閥20，由省煤器2的出口引出高溫介質(zhì)向換熱器6供熱。以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例和說(shuō)明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的結(jié)構(gòu) 或者超越本權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)組， 余熱鍋爐的煙道內(nèi)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向設(shè)置過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器； 換熱器的低溫進(jìn)、出口分別與給水泵和省煤器相連通，省煤器的出ロ分別與汽包、換熱器的高溫進(jìn)ロ相連通； 汽包與蒸發(fā)器的迸、出ロ相連通，汽包與過(guò)熱器相連通，過(guò)熱器與主汽管相連通；汽輪發(fā)電機(jī)組包括發(fā)電機(jī)、與發(fā)電機(jī)連接的汽輪機(jī)，汽輪機(jī)的進(jìn)汽ロ與主汽管相連通，其乏汽出口與凝汽器相連通； 汽輪機(jī)的抽汽ロ通過(guò)抽氣管與除氧器相連通，除氧器通過(guò)凝結(jié)水泵與凝汽器相連通；除氧器通過(guò)鍋爐給水管與給水泵相連通，汽包通過(guò)汽包旁路閥與除氧器相連通；換熱器的高溫進(jìn)ロ與汽包相連通，換熱器的高溫出ロ通過(guò)回水管與除氧器相連通；換熱器與汽包的連通管道上設(shè)置有流量調(diào)節(jié)控制閥和換熱器主閥，換熱器的高溫進(jìn)ロ與省煤器的出口的連通管道上設(shè)置有換熱器旁路閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述煙道內(nèi)還設(shè)置有ニ氧化硫儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述省煤器的低溫段壁面上設(shè)有測(cè)溫元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求I一3任一項(xiàng)所述的余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括有控制器，所述控制器分別與流量調(diào)節(jié)控制閥、ニ氧化硫儀和測(cè)溫元件相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I一3任一項(xiàng)所述的余熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述主汽管通過(guò)主汽旁路閥與除氧器相連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，尤其涉及一種可以有效防止發(fā)生低溫腐蝕、還可以有效防止給水泵發(fā)生汽蝕的余熱發(fā)電系統(tǒng)。包括省煤器、換熱器、給水泵、控制器、二氧化硫儀、測(cè)溫元件、汽輪發(fā)電機(jī)組、流量控制調(diào)節(jié)閥等?？刂破鞲鶕?jù)二氧化硫儀和測(cè)溫元件的測(cè)量結(jié)果，向流量調(diào)節(jié)控制閥發(fā)出信號(hào)指令，調(diào)整進(jìn)入換熱器的高溫介質(zhì)的流量。本發(fā)明余熱發(fā)電系統(tǒng)，設(shè)置換熱器，可以有效調(diào)整省煤器進(jìn)口的鍋爐給水溫度，可以有效防止省煤器發(fā)生低溫腐蝕，也可以有效防止省煤器運(yùn)行溫度過(guò)高導(dǎo)致的鍋爐效率偏低問(wèn)題，使余熱發(fā)電系統(tǒng)始終工作在省煤器不發(fā)生低溫腐蝕的前提下，發(fā)電效率達(dá)到最高狀態(tài)。
文檔編號(hào)F01D15/10GK102817648SQ20121033847
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者何秀錦, 張波, 孟臨泉 申請(qǐng)人:鳳陽(yáng)海泰科能源環(huán)境管理服務(wù)有限公司