一种燃煤机组低温烟气余热深度回收梯级利用系统的制作方法

本实用新型属于烟气节能提效改造技术领域，涉及一种燃煤机组余热回收梯级利用技术，具体为一种燃煤机组低温烟气余热深度回收梯级利用系统。

背景技术：

燃煤机组的排烟损失是锅炉运行中最重要的一项热损失，燃煤机组锅炉的排烟温度通常为110～130℃，相应的热损失相当于燃料热量的5％～12％，占锅炉热损失的60％～70％。影响排烟热损失的主要因素是排烟温度，一般情况下，排烟温度每增加10℃，排烟热损失增加0.6％～1％，相应多耗煤1.2％～2.4％。

我国火力发电厂的很多锅炉排烟温度都超过设计值，约比设计值高20～50℃，因此降低排烟温度对于节约燃料和降低污染具有重要的实际意义。为了降低排烟温度，减少排烟损失，提高电厂的运行经济性，一般在锅炉空气预热器的后部烟道上加装低温省煤器。

现有低温省煤器技术回收了锅炉排烟中的余热，这部分回收的热量进入了汽机系统，从而降低了汽机热耗，但没有进入锅炉系统，实质上锅炉的排烟温度仍是空气预热器烟侧出口温度，此温度在现有技术中没有发生变化因而锅炉效率也没有变化。此外，现有低温省煤器大都存在堵塞腐蚀等问题，影响低温省煤的烟气余热回收效率。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种燃煤机组低温烟气余热深度回收梯级利用系统，解决现有技术中低温省煤器回收的热量无法进入锅炉系统导致锅炉系统实际效率没有提高的技术问题，以及现有预热回收技术中容易产生设备堵塞腐蚀的技术难题。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种燃煤机组低温烟气余热深度回收梯级利用系统，所述燃煤机组包括锅炉系统和汽机系统，所述锅炉系统依次包括通过管路配合连接的锅炉送风机、空气预热器、锅炉、脱销设备、静电除尘器和脱硫设备，所述汽机系统设有冷凝水循环管路，其特征在于：

还包括余热梯级回收体系，所述余热梯级回收体系包括依次通过送风管配合连接的低温送风机、第一换热器和第二换热器；

所述第一换热器设于静电除尘器的入口管路上，所述静电除尘器的入口高温烟气与低温送风机出口的冷风在第一换热器内进行换热；

所述第二换热器设于汽机系统的冷凝水循环管路上，所述冷凝水循环管路内的低温冷凝水与从第一换热器出来的热风在第二换热器内进行换热；

第二换热器出风口的送风管分成两路，分别为第一支管和第二支管，所述第一支管与锅炉送风机的入口风管汇合，所述第二支管与低温送风机的的入口风管汇合。

其中，作为本实用新型的优选技术方案，所述脱销设备的气体出口管路经过空气预热器后与静电除尘器连接，脱销后的高温烟气在空气预热器中与锅炉送风机出口的低温空气进行热交换，实现低温空气的预热。

进一步的，所述第一换热器设于空气预热器与静电除尘器之间的管路上。

进一步的，所述空气预热器为回转式空气预热器。

进一步的，所述第一换热器为气气板式换热器中的大通道逆流波纹板式换热器，换热效率高，占地小。

进一步的，所述第二换热器为气水管式换热器中的翅片管式换热器。

进一步的，所述脱销设备出口的高温烟气经过空气预热器后温度范围为140℃～160℃，再经过第一换热器后温度不高于100℃；所述低温送风机送出的冷风经过第一换热器后形成热风，温度不低于110℃。

进一步的，所述热风经过第二换热器将冷凝水循环管路中的凝结水加热至70～100℃，利用低温烟气余热加热凝结水，排挤了一部分回热系统中的低压抽汽，这部分蒸汽在汽轮机低压汽缸中多做功而降低汽机热耗，达到节能提效的目；热风本身温度成为80～100℃。

与现有技术相比，本实用新型的技术优势在于：

1、深度回收、梯级利用：经过第二换热器的热风回至锅炉送风机的入口与入口冷风汇合，一方面回收的热量进入了锅炉系统，降低机组发电煤耗率，提高锅炉效率，另一部分回收的热量进入了汽机系统，从而降低了汽机热耗；

2.降低除尘器入口烟气温度，提高除尘效率；

3.降低脱硫塔入口烟温度，减少塔内水的蒸发量，降低脱硫工艺水的消耗量，节约成本；

4.提高空气预热器二次风入口冷风温度，避免发生空气预热器冷端低温腐蚀和堵塞；

5、提高了气气板式换热器的入口冷风温度，避免在环境温度较低时发生冷端低温腐蚀；

6.利用热风加热凝结水，排挤了一部分回热系统中的低压抽汽，这部分蒸汽在汽轮机低压汽缸中多做功而降低汽机热耗，达到节能提效的目的，解决了现有低温省煤器用烟气加热凝结水存在堵塞腐蚀的问题。

综上，第一级为气气换热，利用空气预热器出口低温烟气加热冷风，回收烟气余热降低除尘器入口烟气温度，提高除尘效率，脱硫塔的入口烟温下降，减少脱硫塔水的蒸发量，节约脱硫工艺水的消耗量；第二级为气水换热，利用上一级的热风加热汽机系统的凝结水，提高凝结水温度，回收的热量进入了汽机系统，从而降低了汽机热耗；第三级为气气直接换热，加热完凝结水后的热风一路送至锅炉送风机入口与冷风混合，预热二次风，回收的热量进入了锅炉系统，降低机组发电煤耗率，提高锅炉效率，提高冷端温度避免空预器冷端腐蚀，另一路送至低温送风机入口与冷风汇合，低温环境温度下避免低温气气板式换热器发生冷端腐蚀。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：

图1为本实用新型涉及的燃煤机组低温烟气余热深度回收梯级利用系统的整体结构示意图。

附图标记：1-锅炉系统、1.1-锅炉送风机、1.2-空气预热器、1.3-锅炉、1.4-脱销设备、1.5-静电除尘器、1.6-脱硫设备、2-汽机系统、2.1-凝结水循环管路、3-余热梯级回收体系、3.1-低温送风机、3.2-第一换热器、3.3-第二换热器、3.4-送风管、3.5-第一支管、3.6-第二支管。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本实用新型的燃煤机组低温烟气余热深度回收梯级利用系统的实施例。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1为针对某电厂节能提效改造工程的一种燃煤机组低温烟气余热深度回收梯级利用系统。图中箭头代表气体走向，如图所示，燃煤机组包括锅炉系统1和汽机系统2，锅炉系统1依次包括通过管路配合连接的锅炉送风机1.1、空气预热器1.2、锅炉1.3、脱销设备1.4、静电除尘器1.5和脱硫设备1.6，空气预热器1.2为回转式空气预热器，汽机系统2设有冷凝水循环管路2.1，还包括余热梯级回收体系3，余热梯级回收体系3包括依次通过送风管3.4配合连接的低温送风机3.1、第一换热器3.2和第二换热器3.3；第一换热器3.2设于静电除尘器1.5的入口管路上，静电除尘器1.5的入口高温烟气与低温送风机3.1出口的冷风在第一换热器3.2内进行换热；第二换热器3.3设于汽机系统2的冷凝水循环管路2.1上，冷凝水循环管路2.1内的低温冷凝水与从第一换热器3.2出来的热风在第二换热器3.3内进行换热；第二换热器3.3出风口的送风管3.4分成两路，分别为第一支管3.5和第二支管3.6，第一支管3.5与锅炉送风机1.1的入口风管汇合，第二支管3.6与低温送风机3.1的的入口风管汇合。

其中，脱销设备1.4的气体出口管路经过空气预热器1.2后与静电除尘器1.5连接，脱销后的高温烟气在空气预热器1.2中与锅炉送风机1.1出口的低温空气进行热交换，实现低温空气的预热。第一换热器3.2设于空气预热器1.2与静电除尘器1.5之间的管路上。第一换热器3.2采用的低温气气板式换热器为大通道逆流波纹板式换热器，换热效率高占地小。第二换热器3.3采用的低温气水管式换热器为高效翅片管式换热器。

本实用新型中，冷风经过低温送风机3.1进入低温气气板式换热器，气气板式换热器的热源是燃煤机组的静电除尘器1.5入口烟气。经过低温气气板式换热器加热后的热风进入气水管式换热器，用以加热凝结水。经过低温气水管式换热器的热风分成两路，一路与锅炉送风机1.1入口冷风汇合，另一路与低温送风机3.1入口冷风汇合。利用空气预热器1.2出口140℃～160℃低温烟气加热冷风至110℃以上，回收低温烟气余热降低排烟温度，排烟温度降至100℃以下。经过加热后的110℃以上的热风进入低温气水管式换热器加热凝结水，将凝结水加热至70~100℃，利用低温烟气余热加热凝结水，排挤了一部分回热系统中的低压抽汽，这部分蒸汽在汽轮机低压汽缸中多做功而降低汽机热耗，达到节能提效的目的。

经过低温气水管式换热器的热风回至锅炉送风机1.1入口与入口冷风汇合，一方面回收的热量进入了锅炉系统，降低机组发电煤耗率，提高锅炉效率，另一方面提高空气预热器1.2二次风入口冷风温度，有效避免发生空气预热器冷端低温腐蚀和空预器堵塞。

在环境温度较低时，经过低温气水管式换热器的热风一部分回至低温送风机3.1入口与入口冷风汇合，加热冷风，提高低温气气板式换热器入口冷风温度，避免发生冷端低温腐蚀，并且达到回收利用烟气余热的目的。

利用上述系统进行燃煤机组低温烟气余热深度回收梯级时，在锅炉系统1和汽机系统2工作状态下，启动余热梯级回收体系3；冷风由低温送风机3.1送至第一换热器3.2的低温气气板式换热器，低温气气板式换热器的热源是回转空预器出口110℃~150℃低温烟气，低温烟气将冷风加加热至110℃以上，排烟温度降至100℃以下。加热后的热风进入第一换热器3.3的低温气水管式换热器，将凝结水加热至70～100℃。经过低温气水管式换热器后的热风一路送至锅炉送风机1.2入口，与其入口冷风汇合预热冷风；另一路送至低温送风机3.1，与其入口冷风汇合预热冷风。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种燃煤机组低温烟气余热深度回收梯级利用系统，所述燃煤机组包括锅炉系统（1）和汽机系统（2），所述锅炉系统（1）依次包括通过管路配合连接的锅炉送风机（1.1）、空气预热器（1.2）、锅炉（1.3）、脱销设备（1.4）、静电除尘器（1.5）和脱硫设备（1.6），所述汽机系统（2）设有冷凝水循环管路（2.1），其特征在于：

还包括余热梯级回收体系（3），所述余热梯级回收体系（3）包括依次通过送风管（3.4）配合连接的低温送风机（3.1）、第一换热器（3.2）和第二换热器（3.3）；

所述第一换热器（3.2）设于静电除尘器（1.5）的入口管路上，所述静电除尘器（1.5）的入口高温烟气与低温送风机（3.1）出口的冷风在第一换热器（3.2）内进行换热；

所述第二换热器（3.3）设于汽机系统（2）的冷凝水循环管路（2.1）上，所述冷凝水循环管路（2.1）内的低温冷凝水与从第一换热器（3.2）出来的热风在第二换热器（3.3）内进行换热；

第二换热器（3.3）出风口的送风管（3.4）分成两路，分别为第一支管（3.5）和第二支管（3.6），所述第一支管（3.5）与锅炉送风机（1.1）的入口风管汇合，所述第二支管（3.6）与低温送风机（3.1）的入口风管汇合。

2.根据权利要求1所述的一种燃煤机组低温烟气余热深度回收梯级利用系统，其特征在于：所述脱销设备（1.4）的气体出口管路经过空气预热器（1.2）后与静电除尘器（1.5）连接，脱销后的高温烟气在空气预热器（1.2）中与锅炉送风机（1.1）出口的低温空气进行热交换，实现低温空气的预热。

3.根据权利要求2所述的一种燃煤机组低温烟气余热深度回收梯级利用系统，其特征在于：所述第一换热器（3.2）设于空气预热器（1.2）与静电除尘器（1.5）之间的管路上。

4.根据权利要求1所述的一种燃煤机组低温烟气余热深度回收梯级利用系统，其特征在于：所述空气预热器（1.2）为回转式空气预热器。

5.根据权利要求1所述的一种燃煤机组低温烟气余热深度回收梯级利用系统，其特征在于：所述第一换热器（3.2）为气气板式换热器中的大通道逆流波纹板式换热器。

6.根据权利要求1所述的一种燃煤机组低温烟气余热深度回收梯级利用系统，其特征在于：所述第二换热器（3.3）为气水管式换热器中的翅片管式换热器。

7.根据权利要求3所述的一种燃煤机组低温烟气余热深度回收梯级利用系统，其特征在于：所述脱销设备（1.4）出口的烟气经过空气预热器（1.2）后温度范围为140℃～160℃，再经过第一换热器（3.2）后温度不高于100℃；所述低温送风机（3.1）送出的冷风经过第一换热器（3.2）后形成热风，温度不低于110~130℃。

8.根据权利要求7所述的一种燃煤机组低温烟气余热深度回收梯级利用系统，其特征在于：所述热风经过第二换热器（3.3）将冷凝水循环管路（2.1）中的凝结水加热至90～100℃，热风本身温度成为80～90℃。

技术总结

一种燃煤机组低温烟气余热深度回收梯级利用系统，第一级为气气换热，利用空气预热器出口烟气加热冷风，回收烟气余热降低除尘器入口烟气温度，提高除尘效率，脱硫塔的入口烟温下降，减少脱硫塔水蒸发量，减少工艺水消耗；第二级为气水换热，利用上一级的热风加热凝结水，提高凝结水温度，热量进入汽机系统，降低汽机热耗；第三级为气气直接换热，上级热风一路送至锅炉送风机入口与冷风混合，预热二次风，回收热量进入锅炉系统，降低机组发电煤耗率，提高锅炉效率，提高冷端温度避免空预器冷端腐蚀，另一路送至低温送风机入口与冷风汇合，低温环境温度避免换热器冷端腐蚀。本实用新型系统结构简单，设计合理，为烟气余热梯度利用提供了新思路。

技术研发人员：李晓金;张华;赵航;黄龙浩;钟洪玲;唐坚

受保护的技术使用者：北京国电龙源环保工程有限公司

技术研发日：.06.03

技术公布日：.02.04