專利名稱：利用煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鍋爐排煙的余熱回收利用，特別涉及一種利用煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鍋爐排放的煙氣中含有酸性氣體，煙溫高時(shí)它們會以氣態(tài)的形式流經(jīng)鍋爐各受熱面直至到脫硫塔里被除去。當(dāng)煙溫低于某一溫度時(shí)，它們會與煙氣中的水蒸氣結(jié)合成硫酸而腐蝕換熱設(shè)備。低溫腐蝕通常出現(xiàn)在空氣預(yù)熱器的冷端以及給水溫度低的省煤器中。當(dāng)受熱面的溫度低于煙氣的露點(diǎn)時(shí)，煙氣中的水蒸氣和煤燃燒后所生成的三氧化硫(只是硫的燃料產(chǎn)物的很少一部分)結(jié)合成的硫酸會凝結(jié)在受熱面上，嚴(yán)重腐蝕受熱面。為避免鍋爐尾部受熱面的酸露腐蝕，通常鍋爐排煙溫度設(shè)計(jì)較高，新鍋爐140°C左右，運(yùn)行一段時(shí)間后往往會高達(dá)160°C，這部分煙氣的直接排放造成了很大的能源浪費(fèi)。對于這部分煙氣余熱的回收，目前國內(nèi)主要有低壓省煤器、熱管換熱器及復(fù)合相變換熱器等成熟技術(shù)。低壓省煤器技術(shù)在降低排煙溫度上主要對象是國內(nèi)大中型電廠的鍋爐，它安裝在鍋爐尾部煙道中，利用汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)中的低壓加熱器水側(cè)的凝結(jié)水而非高壓給水來冷卻煙氣，其換熱條件類似于省煤器，但水側(cè)的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于省煤器的壓力，故稱其低壓省煤器。低壓省煤器的安裝使得汽輪機(jī)換熱系統(tǒng)得到一份外來熱量，節(jié)省了一部分抽氣，很好的回收排煙熱損失，提高了全廠的熱效率。然而低壓省煤器與高壓省煤器相比較，在能源利用等級上稍差。考慮到使用低壓省煤器后，凝結(jié)水溫度升高，使回?zé)岢闅饬繙p少，進(jìn)入凝汽器的冷凝分量增加，因而增加了排汽熱損失，降低了循環(huán)效率。由于抽氣量的減少，蒸汽做功量增加了，這一部分才是使用低壓省煤器系統(tǒng)之后的真實(shí)得益。熱管是依靠自身內(nèi)部工作液體相變來實(shí)現(xiàn)傳熱的元件。熱管可分為蒸發(fā)段、冷凝段兩個部分，當(dāng)熱源在蒸發(fā)段對其供熱時(shí)，工質(zhì)自熱源吸熱汽化變?yōu)檎羝?，蒸汽在壓差的作用下沿中間通道高速流向另一端，蒸汽在冷凝段向冷源放出潛熱后冷凝成液體；工質(zhì)在蒸發(fā)段蒸發(fā)時(shí)，其氣液交界面下凹，形成許多彎月形液面，產(chǎn)生毛細(xì)壓力，液態(tài)工質(zhì)在管芯毛細(xì)壓力和重力等的回流動力作用下又返回蒸發(fā)段，繼續(xù)吸熱蒸發(fā)，如此循環(huán)往復(fù)，工質(zhì)的蒸發(fā)和冷凝便把熱量不斷地從熱端傳遞到冷端。由于熱管是利用工質(zhì)的相變換熱來傳遞熱量，因此熱管具有很大的傳熱能力和傳熱效率。復(fù)合相變換熱器在熱管的基礎(chǔ)上又做了進(jìn)一步的延伸，把原先熱管簇做了聯(lián)通， 使其內(nèi)部介質(zhì)可以任意的流動，而且內(nèi)部介質(zhì)的工作壓力可隨負(fù)荷的變動而隨意的調(diào)整， 可以隨時(shí)排放熱管簇中的不凝氣體。由于前面所述的鍋爐的排煙溫度通常在140 160°C左右，用上述的換熱器來加熱鍋爐的補(bǔ)給水都能起到很好的效果，但是各行業(yè)客戶的工藝需求不同，很多客戶不需要這些低品位的熱水而需要低壓蒸汽，但上述排煙溫度很難產(chǎn)生低壓蒸汽。因此，目前缺少一種利用煙氣余熱產(chǎn)生低壓飽和蒸汽的系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)， 克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。本實(shí)用新型的一種利用煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)，包括設(shè)有多級受熱面的鍋爐煙道，其中末級受熱面位于鍋爐煙道的尾部，還包括煙氣余熱蒸發(fā)器和煙氣余熱回收利用裝置，煙氣余熱蒸發(fā)器加設(shè)于鍋爐煙道中所述末級受熱面之前，煙氣余熱回收利用裝置包括相連的吸熱段和放熱段，吸熱段加設(shè)于鍋爐煙道中所述末級受熱面之后。本實(shí)用新型所述末級受熱面之后的鍋爐煙道內(nèi)還設(shè)有除塵脫硫裝置，所述吸熱段設(shè)于所述末級受熱面和除塵脫硫裝置之間。本實(shí)用新型所述吸熱段上設(shè)有溫度傳感器，所述煙氣余熱蒸發(fā)器出氣管道上設(shè)有電動控制閥，溫度傳感器和電動控制閥分別與一控制系統(tǒng)相連。本實(shí)用新型所述鍋爐煙道中按煙氣流經(jīng)方向依次設(shè)有省煤器和空氣預(yù)熱器，所述煙氣余熱蒸發(fā)器置于省煤器和空氣預(yù)熱器之間，所述吸熱段置于所述空氣預(yù)熱器后方，并所述放熱段置于所述空氣預(yù)熱器的進(jìn)口風(fēng)道中。本實(shí)用新型所述鍋爐煙道中按煙氣流經(jīng)方向依次設(shè)有省煤器和兩級空氣預(yù)熱器， 所述煙氣余熱蒸發(fā)器置于兩級空氣預(yù)熱器之間，所述吸熱段置于第二級空氣預(yù)熱器的后方，并所述放熱段置于第一級空氣預(yù)熱器的進(jìn)口風(fēng)道中。通過以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的利用煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)，改變傳統(tǒng)鍋爐煙道尾部受熱面的布置順序，在不影響鍋爐出力的情況下，降低排煙溫度，回收煙氣中的余熱用于產(chǎn)生低壓飽和蒸汽，同時(shí)保證設(shè)備不受煙氣酸露腐蝕的影響。

圖1為本實(shí)用新型利用煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)的一具體實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的一種利用煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)，包括設(shè)有多級受熱面的鍋爐煙道4，其中末級受熱面位于鍋爐煙道的尾部，在下述兩個具體實(shí)施例中末級受熱面分別指空氣預(yù)熱器3和第二級空氣預(yù)熱器，還包括煙氣余熱蒸發(fā)器2和煙氣余熱回收利用裝置， 煙氣余熱蒸發(fā)器2加設(shè)于鍋爐煙道4中末級受熱面之前，煙氣余熱回收利用裝置包括相連的吸熱段5和放熱段7，吸熱段5加設(shè)于鍋爐煙道中末級受熱面之后。末級受熱面之后的鍋爐煙道內(nèi)還設(shè)有除塵脫硫裝置，吸熱段5設(shè)于末級受熱面和除塵脫硫裝置之間。吸熱段5 上設(shè)有溫度傳感器6，煙氣余熱蒸發(fā)器出氣管道上設(shè)有電動控制閥8，溫度傳感器6和電動控制閥8分別與一控制系統(tǒng)9相連。如圖1所示，本實(shí)用新型的一種利用煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)的一具體實(shí)施例，對于現(xiàn)有電站、熱電鍋爐而言，鍋爐尾部煙道4中按煙氣流經(jīng)方向設(shè)有省煤器1和空氣預(yù)熱器3，省煤器出口進(jìn)空氣預(yù)熱器煙溫一般在300°C左右，此時(shí)空氣預(yù)熱器為煙道中的末級受熱面。本實(shí)用新型把煙氣余熱蒸發(fā)器2安裝在省煤器1和空氣預(yù)熱器3之間，可以很容易產(chǎn)生0. 5Mpa左右的飽和蒸汽。然而接入煙氣余熱蒸發(fā)器后，由于其吸收了一部分煙氣熱量，必然造成空氣預(yù)熱器出口的風(fēng)溫和煙溫的降低，不光使空氣預(yù)熱器吸熱量降低，由于排煙溫度較低還可能造成酸露腐蝕。為彌補(bǔ)煙氣余熱蒸發(fā)器2吸收熱量造成空氣預(yù)熱器3吸收量的減少和排煙溫度的降低，在空氣預(yù)熱器3后加入一個煙氣余熱回收利用裝置，吸收部分煙氣低品位余熱返還給空氣預(yù)熱器3。煙氣余熱回收利用裝置包括相連的吸熱段5和放熱段7，吸熱段5置于空氣預(yù)熱器3的后方煙道中，放熱段7置于空氣預(yù)熱器的進(jìn)口風(fēng)道中。煙氣余熱回收利用裝置吸收的熱量返還給空氣預(yù)熱器，由于空氣預(yù)熱器進(jìn)口風(fēng)溫的升高，使空氣預(yù)熱器外部的煙氣與內(nèi)部的空氣溫差降低，換熱量減少，空氣預(yù)熱器出口煙氣溫度升高，同時(shí)進(jìn)入空氣預(yù)熱器的空氣被煙氣余熱回收裝置放熱段加熱，有效避免空氣預(yù)熱器的酸露腐蝕。同時(shí)，煙氣余熱回收利用裝置的吸熱段5置于煙道中吸收熱量傳遞給工作介質(zhì)， 工作介質(zhì)再在放熱段7將熱量傳遞給冷風(fēng)，工作介質(zhì)的工作機(jī)理通常為高溫強(qiáng)制循環(huán)水或自然循環(huán)蒸汽，因此其傳熱系數(shù)遠(yuǎn)高于煙氣側(cè)，使得壁面溫度由工作介質(zhì)側(cè)溫度決定，通過控制工作介質(zhì)的溫度來控制煙氣余熱回收利用裝置免受酸露腐蝕。在吸熱段5上加設(shè)溫度傳感器6，在煙氣余熱蒸發(fā)器的出氣管道上加設(shè)電動調(diào)節(jié)閥8，并溫度傳感器6和電動調(diào)節(jié)閥8分別與控制裝置9相連，控制裝置9可隨鍋爐負(fù)荷的變動隨意調(diào)節(jié)壁溫使其始終高于煙氣酸露點(diǎn)溫度，最大程度回收排煙余熱。本實(shí)用新型的工作原理為其各設(shè)備安裝位置按煙氣流向依次為省煤器1、煙氣余熱蒸發(fā)器2、空氣預(yù)熱器3、煙氣余熱回收利用裝置吸熱段5和安裝于鍋爐空氣預(yù)熱器進(jìn)口風(fēng)道中的煙氣余熱回收利用裝置放熱段7，然后去除塵脫硫裝置?？諝庖来瘟鹘?jīng)煙氣余熱回收利用裝置放熱段7、空氣預(yù)熱器3后進(jìn)入爐膛。煙氣余熱蒸發(fā)器2吸收進(jìn)入空氣預(yù)熱器3的部分煙氣余熱用來產(chǎn)生低壓飽和蒸汽，具體的吸熱量根據(jù)煙氣的酸露點(diǎn)溫度計(jì)算來決定；假設(shè)原鍋爐系統(tǒng)空氣預(yù)熱器3的出口排煙溫度為T1,酸露點(diǎn)溫度為T2，為保證煙氣余熱回收利用裝置吸熱段5不受酸露腐蝕， 此時(shí)煙氣余熱回收利用裝置5與煙氣接觸的壁面溫度應(yīng)比T2高，留10°C的安全余量，同時(shí)煙氣的溫度與煙氣余熱回收利用裝置5的壁面溫度應(yīng)留有一定的傳熱溫差才能保證煙氣余熱回收利用裝置5受熱面的布置經(jīng)濟(jì)合理，因此此時(shí)的煙氣余熱回收利用裝置吸熱段5 排煙溫度為T2加上10°C的安全余量再加上約15°C的傳熱溫差，記為T3，可以計(jì)算出鍋爐系統(tǒng)的節(jié)能溫降空間為T1-T3,由于煙氣余熱回收利用裝置是用來補(bǔ)償空氣預(yù)熱器的損失，并沒有對外提供熱量，因此真正回收的節(jié)能量為煙氣余熱蒸發(fā)器2的對外供熱，顯然煙氣余熱蒸發(fā)器2的進(jìn)出口溫差不能大于T1-T3,這樣才能保證鍋爐熱力系統(tǒng)不受加裝煙氣余熱蒸發(fā)器的影響。本實(shí)用新型一種利用煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)的另一實(shí)施例，上述鍋爐煙道中按煙氣流經(jīng)方向依次設(shè)有省煤器和兩級空氣預(yù)熱器，則煙氣余熱蒸發(fā)器置于兩級空氣預(yù)熱器之間，上述吸熱段置于第二級空氣預(yù)熱器的后方，并上述放熱段置于第一級空氣預(yù)熱器的進(jìn)口風(fēng)道中。其他結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例結(jié)構(gòu)相同。本實(shí)用新型的煙氣余熱回收利用裝置吸收并改進(jìn)了低壓省煤器、熱管換熱器等結(jié)構(gòu)形式防止低溫腐蝕，同時(shí)通過控制裝置調(diào)整煙氣余熱回收利用裝置放熱段的放熱量來控制排煙溫度，最大程度利用煙氣余熱，節(jié)能減排。
權(quán)利要求1.一種利用煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)，包括設(shè)有多級受熱面的鍋爐煙道，其中末級受熱面位于鍋爐煙道的尾部，其特征在于，還包括煙氣余熱蒸發(fā)器( 和煙氣余熱回收利用裝置，煙氣余熱蒸發(fā)器( 加設(shè)于鍋爐煙道(4)中所述末級受熱面之前，煙氣余熱回收利用裝置包括相連的吸熱段(5)和放熱段(7)，吸熱段(5)加設(shè)于鍋爐煙道中所述末級受熱面之后。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述末級受熱面之后的鍋爐煙道內(nèi)還設(shè)有除塵脫硫裝置，所述吸熱段( 設(shè)于所述末級受熱面和除塵脫硫裝置之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述吸熱段(5)上設(shè)有溫度傳感器(6)， 所述煙氣余熱蒸發(fā)器出氣管道上設(shè)有電動控制閥(8)，溫度傳感器(6)和電動控制閥(8)分別與一控制系統(tǒng)(9)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述鍋爐煙道(4)中按煙氣流經(jīng)方向依次設(shè)有省煤器(1)和空氣預(yù)熱器(3)，所述煙氣余熱蒸發(fā)器(2)置于省煤器(1)和空氣預(yù)熱器 (3)之間，所述吸熱段(5)置于所述空氣預(yù)熱器(3)后方，并所述放熱段(7)置于所述空氣預(yù)熱器⑶的進(jìn)口風(fēng)道中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述鍋爐煙道中按煙氣流經(jīng)方向依次設(shè)有省煤器和兩級空氣預(yù)熱器，所述煙氣余熱蒸發(fā)器置于兩級空氣預(yù)熱器之間，所述吸熱段置于第二級空氣預(yù)熱器的后方，并所述放熱段置于第一級空氣預(yù)熱器的進(jìn)口風(fēng)道中。
專利摘要本實(shí)用新型的一種利用煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)，包括設(shè)有多級受熱面的鍋爐煙道，其中末級受熱面位于鍋爐煙道的尾部，還包括煙氣余熱蒸發(fā)器和煙氣余熱回收利用裝置，煙氣余熱蒸發(fā)器加設(shè)于鍋爐煙道中末級受熱面之前，煙氣余熱回收利用裝置包括相連的吸熱段和放熱段，吸熱段加設(shè)于鍋爐煙道中末級受熱面之后。本實(shí)用新型的利用煙氣余熱產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng)，利用煙氣高品位余熱產(chǎn)生低壓飽和蒸汽，同時(shí)利用煙氣低品位余熱補(bǔ)償原鍋爐系統(tǒng)末級受熱面的傳熱量減少，保證煙氣流經(jīng)的所有設(shè)備免受酸露腐蝕。
文檔編號F22B1/18GK201973697SQ20112001946
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者蔡智斌 申請人:上?？岛榫軝C(jī)械有限公司