專利名稱：火電機(jī)組鍋爐煙氣余熱利用的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱循環(huán)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種火電機(jī)組鍋爐煙氣余熱利用的方法。此外，本發(fā)明還涉及一種實(shí)施上述方法的裝置。
背景技術(shù)：
隨著節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的發(fā)展，鍋爐等高排放產(chǎn)業(yè)的熱效率提高也逐漸升溫。在鍋爐熱損失中，電廠排煙熱損失占的比重很大。研究表明，排煙溫度每降低10度到15度，鍋爐的熱效率就能提高1%。目前，現(xiàn)有的煙氣余熱雖然得到了一些利用，但仍然存在很大的利用空間隨著煙氣脫硫脫硝技術(shù)的不斷進(jìn)步，煙氣酸露點(diǎn)已經(jīng)降到90°C左右，而大型機(jī)組的排煙溫度一般設(shè)置在12(T140°C，也就是說，排煙溫度還存在很大的下降空間。同時(shí)，超臨界和超超臨界機(jī) 組鍋爐的排煙溫度普遍高于其設(shè)定溫度，這樣，從省煤器出口進(jìn)入空氣預(yù)熱器的煙氣溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于煙氣的酸露點(diǎn)，多出的這部分熱量并沒有被充分利用，增大了排煙的熱損失。造成排煙溫度偏高的原因很多，可能是由于實(shí)際燃燒煤質(zhì)與預(yù)定燃用煤質(zhì)存在偏差，再加上對(duì)管壁的粘污能力估計(jì)不足，尾部受熱面的吹灰器布置不合理或者作用不明顯，導(dǎo)致省煤器和/或空氣預(yù)熱器的受熱面偏小，也就不能很好的發(fā)揮煙氣余熱利用的效果。按照目前的主流觀點(diǎn)，可以通過以下兩個(gè)途徑來解決上述問題第一，增大空氣預(yù)熱器的傳熱面積。煙氣在空氣預(yù)熱器內(nèi)的流動(dòng)面積增大，煙氣和空氣逆向流經(jīng)空氣預(yù)熱器時(shí)就能夠充分地進(jìn)行熱交換，有效改善煙氣余熱放熱不足的問題。然而，空氣預(yù)熱器的傳熱面積的并不是越大越好隨著排煙溫度的降低，空氣與煙氣的溫差不斷減小，空氣預(yù)熱器對(duì)煙氣余熱的利用效果越來越不明顯，即使空氣預(yù)熱器的傳熱面積增加很多，煙氣溫度降低幅度也不會(huì)有很大變化；當(dāng)排煙溫度較低、空氣預(yù)熱器的預(yù)熱管壁溫低于煙氣酸露點(diǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生低溫腐蝕，空氣預(yù)熱器的使用壽命減少，每隔一兩年甚至 是半年就要進(jìn)行更換；繼續(xù)優(yōu)化空氣預(yù)熱器的傳熱面積這一思路顯然將導(dǎo)致煙氣余熱利用效率長(zhǎng)期停滯不前。第二，適當(dāng)增加省煤器的受熱面。采用較大受熱面的低壓省煤器在一定程度上能夠提高給水溫度，加強(qiáng)煙氣余熱利用；但是，由于參與傳熱的煙氣品質(zhì)不高，該方法的傳熱效果有限。因此，按照現(xiàn)有的主流思路，煙氣余熱利用的效率很難有較大突破；要想提高煙氣余熱利用效率必須另辟蹊徑。如何有效提高煙氣余熱利用效率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種火電機(jī)組鍋爐煙氣余熱利用的方法，該方法可以顯著提高煙氣余熱利用的效率。本發(fā)明的另一目的是提供一種實(shí)施上述方法的裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種火電機(jī)組鍋爐煙氣余熱利用的方法，包括以下步驟A、將煙氣分流成第一部分煙氣和第二部分煙氣；B、所述第一部分煙氣對(duì)送入鍋爐的空氣進(jìn)行預(yù)熱，所述第二部分煙氣對(duì)高壓給水進(jìn)行加熱；C、將加熱后的所述高壓給水直接送入鍋爐。采用上述方法進(jìn)行鍋爐煙氣的回收，將煙氣進(jìn)行分流的回收，提高了煙氣整體的回收利用率；同時(shí)，利用第二部分煙氣加熱的高壓給水可以直接進(jìn)入鍋爐內(nèi)使用 ，節(jié)省了汽輪機(jī)加熱給水所需的高壓抽汽，從整體上降低了火電機(jī)組的能耗。優(yōu)選地,所述步驟B之后還包括步驟BI 采用傳熱介質(zhì)吸收所述第一部分煙氣和第二部分煙氣的剩余熱量，然后所述傳熱介質(zhì)利用吸收的熱量對(duì)送入鍋爐的空氣進(jìn)行初步預(yù)熱。優(yōu)選地，所述步驟A中還包括將送入鍋爐的空氣的實(shí)際溫度與預(yù)定溫度比較，如果低于預(yù)定溫度，則增加第一部分煙氣的量；如果高于預(yù)定溫度，則減小第一部分煙氣的量。優(yōu)選地，所述步驟A中的第二部分煙氣占全部煙氣的59^20%。本發(fā)明還提供一種火電機(jī)組鍋爐煙氣余熱利用的裝置，包括空氣預(yù)熱器和煙氣高壓給水加熱器，所述煙氣高壓給水加熱器的出水口與鍋爐的進(jìn)水口相連，所述空氣預(yù)熱器和煙氣高壓給水加熱器的煙氣進(jìn)口端均與所述鍋爐的煙氣出口端相連，從所述鍋爐排出的煙氣被分為第一部分煙氣和第二部分煙氣，所述第一部分煙氣和第二部分煙氣分別流經(jīng)所述空氣預(yù)熱器和煙氣高壓給水加熱器。鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的煙氣在排出的過程中被分為第一部分煙氣和第二部分煙氣，第一部分煙氣通過空氣預(yù)熱器對(duì)送入鍋爐的空氣進(jìn)行最后預(yù)熱，第二部分煙氣經(jīng)過煙氣高壓給水加熱器對(duì)高壓給水進(jìn)行加熱，加熱后的高壓給水可以直接進(jìn)入鍋爐內(nèi)使用。經(jīng)過上述處理，第一部分煙氣和第二部分煙氣內(nèi)含的大部分熱量都被回收利用了，通過第一部分煙氣加熱后的空氣可以直接送入鍋爐使用；第二部分煙氣對(duì)高壓給水進(jìn)行充分的加熱，加熱后的給水已經(jīng)能夠滿足鍋爐的需要，從而分擔(dān)了采用汽輪機(jī)高壓抽氣加熱給水的負(fù)擔(dān)，也就在很大程度上節(jié)省了汽輪機(jī)所需的高壓抽氣，更加節(jié)能環(huán)保。優(yōu)選地，還包括相互連接并能進(jìn)行熱量傳遞的煙氣換熱器和空氣換熱器，所述煙氣換熱器的煙氣進(jìn)口端分別與所述空氣預(yù)熱器和煙氣高壓給水加熱器的煙氣出口端相連，所述空氣換熱器的空氣出口端與所述空氣預(yù)熱器的空氣進(jìn)口端相連。經(jīng)過煙氣高壓給水加熱器和空氣預(yù)熱器處理后的第一部分煙氣和第二部分煙氣的煙溫仍然保持在較高的水平，在上述兩者的煙氣出口端連接煙氣換熱器，將剩余的少部分熱量吸收，然后再將吸收的剩余熱量傳遞給空氣換熱器，空氣換熱器利用該部分熱量對(duì)送入鍋爐的空氣進(jìn)行初步預(yù)熱，初步預(yù)熱后的空氣才送入空氣預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱，減輕了空氣預(yù)熱器的負(fù)擔(dān)。經(jīng)過以上的多重處理后，煙氣的熱量得到了充分的回收，煙氣余熱回收效率大幅提高，同時(shí)還解決了單純采用空氣預(yù)熱器時(shí)其進(jìn)口端的煙氣分流造成的煙氣放熱量不足的問題；其次，煙氣換熱器和空氣換熱器的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，兩者的受熱面均是比較容易調(diào)整的，通過調(diào)整受熱面可以有效避免換熱器的腐蝕問題。優(yōu)選地，所述煙氣換熱器通過傳熱介質(zhì)吸收煙氣余熱并將其傳遞給所述空氣換熱器。優(yōu)選地，所述煙氣換熱器和空氣換熱器之間還設(shè)有為所述傳熱介質(zhì)提供動(dòng)力的循環(huán)泵。優(yōu)選地，所述鍋爐進(jìn)一步連接有用于控制所述第一部分煙氣和第二部分煙氣多少的控制器。優(yōu)選地，所述控制器具有比較器，所述比較器用于比較送入鍋爐的空氣的實(shí)際溫度與預(yù)定溫度，如果高于預(yù)定溫度，則所述控制器控制減小所述第一部分煙氣的量，如果低于預(yù)定溫度，則所述控制器控制增加所述第一部分煙氣的量。如果送入鍋爐的空氣的實(shí)際溫度高于預(yù)定溫度，則控制器控制減小第一部分煙氣 的量，反之則增加第一部分煙氣的量，根據(jù)送入鍋爐的空氣溫度的高低實(shí)時(shí)性的調(diào)整兩部分煙氣的多少，進(jìn)而達(dá)到送入鍋爐的空氣的實(shí)際溫度符合燃燒要求(即與預(yù)定溫度相等或者保持在允許的波動(dòng)幅度內(nèi))。


圖I為本發(fā)明所提供火電機(jī)組鍋爐煙氣余熱利用的方法在一種具體實(shí)施方式
中的流程框架圖；圖2為本發(fā)明所提供火電機(jī)組鍋爐煙氣余熱利用的裝置在一種具體實(shí)施方式
中的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心是提供一種火電機(jī)組鍋爐煙氣余熱利用方法，該方法可以顯著煙氣余熱的回收利用率。本發(fā)明的另一核心是提供一種實(shí)施上述方法的火電機(jī)組鍋爐煙氣余熱利用的裝置。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)參考圖1，圖I為本發(fā)明所提供火電機(jī)組鍋爐煙氣余熱利用的方法在一種具體實(shí)施方式
中的流程框架圖。在一種具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明所提供的火電機(jī)組鍋爐煙氣余熱利用的方法包括以下三個(gè)步驟步驟Sll :將從鍋爐內(nèi)排出的煙氣分流成第一部分煙氣和第二部分煙氣，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的多種方式實(shí)現(xiàn)煙氣的分流；例如，可以直接在鍋爐的煙氣出口端連接兩根管道，煙氣就自然的被分為兩部分，也可以在鍋爐的煙氣出口端連接一個(gè)分流器，對(duì)煙氣進(jìn)行分流處理；步驟S12 :分流后形成兩部分煙氣，即第一部分煙氣和第二部分煙氣；步驟S14:利用第一部分煙氣對(duì)送入鍋爐的空氣進(jìn)行預(yù)熱，第二部分煙氣用于加熱汽輪機(jī)的高壓給水；步驟S152 :加熱完成的高壓給水已經(jīng)能夠滿足鍋爐的需求，可以直接輸入鍋爐使用，該部分高壓給水重新匯入汽輪機(jī)高壓給水的輸水母管，然后一起進(jìn)入鍋爐，也可以單獨(dú)通過管路進(jìn)入鍋爐。
需要說明的是，本實(shí)施例中僅涉及上述四個(gè)步驟，圖I中所示的是更為優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)流程框架圖，圖I中其他的步驟僅是本實(shí)施例具體執(zhí)行中的一種情況，本實(shí)施例的范圍并不局限于此。由于從鍋爐內(nèi)排出的煙氣含的熱量很高，如果對(duì)整股煙氣進(jìn)行整體回收，很容易產(chǎn)生換熱不充分等問題，本發(fā)明所提供的方法將這股煙氣進(jìn)行分流，然后分別回收每部分煙氣的熱量，有效的提高了換熱的效率；而且，第二部分煙氣集中用于加熱高壓給水，能夠直接將高壓加水加熱到鍋爐需要的溫度，加熱后的該部分給水直接供給給鍋爐使用，在很大程度上節(jié)約了汽輪機(jī)需要的高壓抽汽，節(jié)省的高壓抽汽可以在汽輪機(jī)組內(nèi)繼續(xù)做功，從整體上提高了火電機(jī)組的利用率?？梢詫?duì)上文所述煙氣余熱利用的方法進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。在另一種具體實(shí)施方式
中，在所述步驟S14之后還可以包括步驟S151到步 驟S18。步驟S151 :對(duì)空氣預(yù)熱后的第一部分煙氣和對(duì)高壓水給水加熱后的第二部分煙氣進(jìn)行混合，形成混合煙氣；步驟S16 :采用傳熱介質(zhì)吸收混合煙氣的剩余熱量，此處的傳熱介質(zhì)種類很多，可以是常溫或者低于常溫的氣體或者液體等，例如，可以是導(dǎo)熱油，也可以是水等；步驟S17 :利用傳熱介質(zhì)吸收的熱量對(duì)送入鍋爐的空氣進(jìn)行初步預(yù)熱，該初步預(yù)熱后的空氣再利用剛從鍋爐排出的第一部分煙氣進(jìn)行預(yù)熱，以提高煙氣利用率；步驟S18 :經(jīng)過上述多重處理后，混合煙氣的溫度大幅降低，然后向外部排出。本文所述的對(duì)送入鍋爐的空氣進(jìn)行最后預(yù)熱和初步預(yù)熱是相互對(duì)應(yīng)的，因?yàn)閯倧腻仩t里排出的煙氣熱量比較高，能夠?qū)⒖諝饧訜岬捷^高的溫度，因此，剛從鍋爐中排出的煙氣對(duì)空氣進(jìn)行最后的余熱，以滿足空氣的燃燒需求，而處理后的煙氣含熱量較低，只能完成較低程度的空氣預(yù)熱，也就是所謂的初步預(yù)熱。顯然，煙氣和空氣的流動(dòng)方向是相反的，這樣才能夠進(jìn)行比較充分的換熱。在第三種具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明的步驟S12之后、步驟S14之前還包括步驟S13 將送入鍋爐的空氣的實(shí)際溫度與預(yù)定溫度比較。如果比較的結(jié)果顯示空氣的實(shí)際溫度大于預(yù)定溫度，則執(zhí)行步驟S131 :減小第一部分煙氣的量，重新回到步驟S12中確定兩部分煙氣的量，直到比較的結(jié)果顯示兩者的溫度相同或相近；如果小于預(yù)定溫度，則執(zhí)行步驟S132 :在煙氣分流時(shí)相應(yīng)的增加第一部分煙氣的量，調(diào)整后形成步驟S12中新的比例的兩部分煙氣，如此反復(fù)進(jìn)行，直到比較結(jié)果顯示兩者溫度相同或相近，也就是圖示中所謂的實(shí)際溫度等于預(yù)定溫度。需要說明的是，本發(fā)明并不要求送入鍋爐的空氣的實(shí)際溫度與預(yù)定溫度完全相同，兩者之間可以保持一定的溫度差，但該溫度差必須保持在一定范圍內(nèi)，也就是上述的兩者溫度相近的水平。所述一定范圍根據(jù)鍋爐的型號(hào)不同進(jìn)行具體規(guī)定，具體設(shè)置請(qǐng)參照現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。當(dāng)然，為實(shí)現(xiàn)上述溫度比較的過程，可以在鍋爐內(nèi)設(shè)置空氣溫度的測(cè)量部件，例如可以采用溫度計(jì)等進(jìn)行測(cè)量，鍋爐還可以連接有控制部件，該控制部件內(nèi)存儲(chǔ)有空氣的預(yù)定溫度值，測(cè)量部件將檢測(cè)到的空氣溫度傳遞給控制部件，控制部件將空氣的實(shí)際溫度與預(yù)定溫度比較，然后完成相應(yīng)的操作。第一部分煙氣和第二部分煙氣的分流方式多樣，可以在鍋爐的煙氣出口連接兩條管路，然后在各個(gè)管路上設(shè)置閥門實(shí)現(xiàn)煙氣量的控制；也可以在鍋爐的煙氣出口端設(shè)置專門的分流器，起到分流和控制煙氣量的作用。第一部分煙氣和第二部分煙氣的量可以根據(jù)兩部分煙氣的用途進(jìn)行調(diào)整，一般情況下，第二部分煙氣的量占全部煙氣的5% 20%。請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明所提供火電機(jī)組鍋爐煙氣余熱利用的裝置在一種具體實(shí)施方式
中的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖2中，實(shí)線代表水,虛線代表蒸汽,單點(diǎn)劃線代表煙氣,雙點(diǎn)劃線代表空氣。本發(fā)明還提供一種煙氣余熱利用的裝置，包括空氣預(yù)熱器2和煙氣高壓給水加熱器4，煙氣高壓給水加熱器4和空氣預(yù)熱器2均設(shè)有煙氣進(jìn)口端，兩者的煙氣進(jìn)口端均與鍋爐I的煙氣出口端相連。也就是說，從鍋爐內(nèi)排出的煙氣被分為兩個(gè)部分，即第一部分煙氣和第二報(bào)復(fù)案煙氣，第一部分煙氣和第二部分煙氣分別流經(jīng)空氣預(yù)熱器2和煙氣高壓給水加熱器4，完成對(duì)空氣和高壓給水的加熱，由于煙氣高壓給水加熱器4的出水口與鍋爐I的進(jìn)水口是相連通的，加熱后的高壓給水可以直接進(jìn)入鍋爐使用。經(jīng)過上述處理，第一部分煙氣和第二部分煙氣內(nèi)含的大部分熱量都被回收利用了，通過第一部分煙氣加熱后的空氣可以直接送入鍋爐使用；第二部分煙氣對(duì)高壓給水進(jìn)行充分的加熱，加熱后的給水已經(jīng)能夠滿足鍋爐的需要，從而分擔(dān)了采用汽輪機(jī)高壓抽氣加熱給水的負(fù)擔(dān)，也就在很大程度上節(jié)省了汽輪機(jī)所需的高壓抽氣，更加節(jié)能環(huán)保。在另一種具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明還設(shè)有煙氣換熱器5和空氣換熱器3，煙氣高壓給水加熱器4的煙氣出口端和煙氣換熱器5的煙氣進(jìn)口端相連接，空氣預(yù)熱器2的煙氣出口端也與煙氣換熱器5的煙氣進(jìn)口端相連，即第一部分煙氣和第二部分煙氣分別經(jīng)過空氣預(yù)熱器2和煙氣高壓給水加熱器4處理后再經(jīng)過煙氣換熱器5進(jìn)行再次循環(huán)利用；煙氣換熱器5吸收的熱量能夠傳遞給空氣換熱器3，空氣換熱器3利用該部分熱量對(duì)送入鍋爐I的空氣進(jìn)行初步預(yù)熱；由于空氣換熱器3的空氣出口端與空氣預(yù)熱器2的空氣進(jìn)口端相連，初步預(yù)熱后的空氣會(huì)經(jīng)過空氣預(yù)熱器2進(jìn)行進(jìn)一步的加熱，最后滿足鍋爐I的需要，送入鍋爐I內(nèi)使用。其中，從空氣預(yù)熱器2流出的第一部分煙氣和從煙氣高壓給水加熱器4流出的煙氣可以在管道內(nèi)充分混合形成混合煙氣，然后再統(tǒng)一進(jìn)入煙氣換熱器5，這樣有助于提高熱交換的效率。當(dāng)然，處理后的第一部分煙氣和第二部分煙氣也可以分別流入煙氣換熱器5進(jìn)行換熱。在第三種具體實(shí)施方式
中，煙氣換熱器5可以通過傳熱介質(zhì)實(shí)現(xiàn)與空氣換熱器3之間的熱量傳遞，煙氣換熱器5內(nèi)通過逆流傳熱原理實(shí)現(xiàn)煙氣到傳熱介質(zhì)的熱量傳遞，傳熱介質(zhì)吸收來自混合煙氣的余熱并將熱量?jī)?chǔ)存起來；然后傳熱介質(zhì)流動(dòng)到空氣換熱器3，在空氣換熱器3內(nèi)傳熱介質(zhì)將儲(chǔ)存的熱量傳遞給空氣，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的初步預(yù)熱。其中傳熱介質(zhì)可以是導(dǎo)熱油或者是水等能夠吸收傳到熱量的液體或者可實(shí)現(xiàn)能量傳遞的氣體。為順利實(shí)現(xiàn)傳熱介質(zhì)在煙氣換熱器5和空氣換熱器3之間的流動(dòng)，可以設(shè)置循環(huán)泵6。傳熱介質(zhì)在煙氣換熱器5內(nèi)吸收熱量后一般可以升溫到80-100°C，升溫后的傳熱介 質(zhì)進(jìn)入儲(chǔ)液箱7，然后再通過循環(huán)泵6升壓進(jìn)入空氣換熱器3，當(dāng)傳熱介質(zhì)完成熱量轉(zhuǎn)換后溫度會(huì)降低，降溫后的傳熱介質(zhì)再次循環(huán)進(jìn)入煙氣換熱器5吸收熱量，如此反復(fù)實(shí)現(xiàn)熱量的吸收與傳遞。
空氣換熱器3的空氣進(jìn)口端與送風(fēng)機(jī)相連，送風(fēng)機(jī)將常溫下的空氣送入空氣換熱器3，空氣就會(huì)吸收傳熱介質(zhì)的熱量。一般情況下，空氣可以初步預(yù)熱到40-70°C，完成初步預(yù)熱的空氣再進(jìn)入空氣預(yù)熱器2進(jìn)行最后預(yù)熱。由于空氣換熱器3內(nèi)的傳熱介質(zhì)的熱量被吸收，傳熱介質(zhì)的溫度一般可以降到60-80°C，冷卻后的傳熱介質(zhì)返回到煙氣換熱器5中繼續(xù)吸收熱量，進(jìn)入下一輪熱循環(huán)。經(jīng)過煙氣換熱器5處理后的混合煙氣的溫度一般可以降到90-120°C，此時(shí)的煙氣可以直接通過煙道進(jìn)入煙囪而排出。如果空氣預(yù)熱器2的空氣出口端的空氣溫度低于鍋爐對(duì)空氣溫度的要求(即空氣的預(yù)定溫度)，則加大循環(huán)泵6的液體流量，加快傳熱介質(zhì)的傳熱速度，讓空氣持續(xù)不斷的與高溫的傳熱介質(zhì)·進(jìn)行熱交換，從而提高空氣初步預(yù)熱后的溫度，然后將初步預(yù)熱的空氣送入空氣預(yù)熱器2進(jìn)行最后加熱，以滿足鍋爐對(duì)空氣溫度的要求；反之，則減小循環(huán)泵6的液體流量，減慢傳熱介質(zhì)與空氣熱交換的速度，減少傳熱介質(zhì)的流量和流速，降低空氣初步預(yù)熱后的溫度。眾所周知，煙氣換熱器5的壁管溫度不能過低，如果壁管的溫度低于煙氣的露點(diǎn)，煙氣換熱器5就會(huì)發(fā)生低溫腐蝕，因此，煙氣換熱器5的排煙溫度要保持在一定范圍。如果煙氣換熱器5的排煙溫度低于設(shè)定值，則減小第二部分煙氣的量(即減小進(jìn)入煙氣高壓給水加熱器4的煙氣量)讓更多的煙氣分流給第一部分煙氣，從而提高第一部分煙氣和第二部分煙氣的混合溫度；如果高于設(shè)定值，則增加第二部分煙氣的量。上述調(diào)整之所以能夠?qū)崿F(xiàn)混合煙氣的溫度的調(diào)整主要因?yàn)榈诙糠譄煔猱a(chǎn)生的熱傳導(dǎo)的量要比第一部分煙氣多首先，第一部分煙氣的量比第二部分煙氣的量要大，因此，第一部分煙氣所含的總熱量要比第二部分煙氣多，第二部分煙氣一般僅占全部煙氣的5%-20% ;其次，第二部分煙氣的熱量要把高壓給水加熱到滿足鍋爐對(duì)給水的溫度需求，給水一般要從150-190°C加熱到230-300°C，這個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量傳遞相對(duì)比較多，而第一部分的煙氣進(jìn)入空氣預(yù)熱器2對(duì)已經(jīng)進(jìn)行預(yù)熱的空氣進(jìn)行二次加熱，相當(dāng)于用比較多的熱量實(shí)現(xiàn)相對(duì)比較小的熱傳遞。因此，第一部分煙氣和第二部分煙氣的熱量傳遞存在一定的差異，第二部分煙氣與給水進(jìn)行熱量傳遞后的溫度相對(duì)較低，減小第二部分煙氣的量就能在總體上增加混合煙氣的溫度。需要說明的是，當(dāng)?shù)诙糠譄煔獾牧堪l(fā)生變化時(shí)，也要相應(yīng)的調(diào)整第二部分煙氣所加熱的給水的量，第二部分煙氣的量減小時(shí)，給水的量也要相應(yīng)減小，反之亦然。一般情況下，煙氣高壓給水加熱器4加熱的給水的量占汽輪機(jī)給水量的2%-20%。鍋爐內(nèi)的煙氣經(jīng)過分流，形成第一部分煙氣和第二部分煙氣第二部分煙氣首先經(jīng)過煙氣高壓給水加熱器4對(duì)汽輪機(jī)中的高壓給水進(jìn)行加熱，加熱后的高壓給水直接匯入鍋爐的給水母管，也就是說加熱后的給水可以直接滿足鍋爐的需要。煙氣高壓給水加熱器4相當(dāng)于汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)的高壓加熱器，對(duì)2%-20%的給水進(jìn)行高壓加熱，減小了高壓加熱器的抽汽量，節(jié)省的那部分抽汽可以在汽輪機(jī)中繼續(xù)做功，也在一定程度上起到了提高機(jī)組效率的作用。第一部分煙氣流向空氣預(yù)熱器2，空氣預(yù)熱器2內(nèi)同時(shí)有空氣和煙氣逆向流通，根據(jù)逆流傳熱，空氣預(yù)熱器2利用第一部分煙氣對(duì)送入鍋爐的空氣進(jìn)行最后預(yù)熱，一般將空氣預(yù)熱到250-330°C，使得空氣滿足燃燒需要進(jìn)而送入鍋爐；此時(shí)，空氣預(yù)熱器2內(nèi)的第一部分煙氣充分釋放熱量，解決了空氣預(yù)熱器2煙氣進(jìn)口端的煙溫偏高而無法充分利用的問題。 第一部分煙氣從空氣預(yù)熱器2流出后與從煙氣高壓給水加熱器4中流出的第二部分煙氣混合，然后流入煙氣換熱器5，煙氣換熱器5中的傳熱介質(zhì)吸收煙氣余熱，然后流動(dòng)到空氣換熱器3，傳熱介質(zhì)將熱量傳遞給空氣。一般情況下，經(jīng)過初步預(yù)熱，空氣可以從大氣溫度預(yù)熱到40-70°C，初步預(yù)熱后的空氣送入空氣預(yù)熱器2，該空氣也就是空氣預(yù)熱器2利用第一部分煙氣進(jìn)行最后預(yù)熱的空氣。經(jīng)過上述過程，第一部分煙氣和第二部分煙氣均經(jīng)過兩次回收利用，煙氣熱量的絕大部分都被回收利用，煙氣利用率得到提高；其次，鍋爐燃燒需要的空氣也經(jīng)過了兩次預(yù)熱，避免了采用一次預(yù)熱時(shí)空氣預(yù)熱器負(fù)荷過高的問題；最后，分流出的第二部分煙氣在很大程度上節(jié)省了汽輪機(jī)的能源，起到了較好的效果。為進(jìn)一步控制第一部分煙氣和第二部分煙氣的量，鍋爐I可以連接設(shè)置控制器， 控制器用于控制上述第一部分煙氣和第二部分煙氣的多少。為實(shí)現(xiàn)控制器的控制目的，控制器一般具有比較器，該比較器用于比較送入鍋爐的空氣的實(shí)際溫度和預(yù)定溫度，控制器中一般存儲(chǔ)有預(yù)先設(shè)定好的空氣燃燒需要滿足的預(yù)定溫度，當(dāng)有空氣送入鍋爐時(shí)，該空氣會(huì)有一個(gè)實(shí)際溫度，比較器將空氣的實(shí)際溫度與預(yù)定溫度對(duì)比，如果實(shí)際溫度高于預(yù)定溫度，則控制器控制減小第一部分煙氣的量，如果低于預(yù)定溫度，則控制器控制增加第一部分煙氣的量，如果正好等于預(yù)定溫度或者兩者的溫度差在允許的范圍內(nèi)，則控制器控制維持第一部分煙氣的量或者進(jìn)行少量的調(diào)整。通常情況下，第一部分煙氣占全部煙氣的80% 95%，第二部分煙氣占全部煙氣的59^20%。采用上述比例對(duì)煙氣進(jìn)行分流有利于兩部分的煙氣都能夠較好的進(jìn)行熱交換，熱利用效率較高。以上對(duì)本發(fā)明所提供的煙氣余熱利用的方法及其裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種火電機(jī)組鍋爐煙氣余熱利用的方法，其特征在于，包括以下步驟 A、將煙氣分流成第一部分煙氣和第二部分煙氣； B、所述第一部分煙氣對(duì)送入鍋爐的空氣進(jìn)行預(yù)熱，所述第二部分煙氣對(duì)高壓給水進(jìn)行加熱； C、將加熱后的所述高壓給水直接送入鍋爐。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟B之后還包括步驟BI 采用傳熱介質(zhì)吸收所述第一部分煙氣和第二部分煙氣的剩余熱量，然后所述傳熱介質(zhì)利用吸收的熱量對(duì)送入鍋爐的空氣進(jìn)行初步預(yù)熱。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟A中還包括將送入鍋爐的空氣的實(shí)際溫度與預(yù)定溫度比較， 如果低于預(yù)定溫度，則增加第一部分煙氣的量；如果高于預(yù)定溫度，則減小第一部分煙氣的量。
4.如權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述步驟A中的第二部分煙氣占全部煙氣的5% 20%。
5.一種火電機(jī)組鍋爐煙氣余熱利用的裝置，其特征在于，包括空氣預(yù)熱器和煙氣高壓給水加熱器，所述煙氣高壓給水加熱器的出水口與鍋爐的進(jìn)水口相連，所述空氣預(yù)熱器和煙氣高壓給水加熱器的煙氣進(jìn)口端均與所述鍋爐的煙氣出口端相連，從所述鍋爐排出的煙氣被分為第一部分煙氣和第二部分煙氣，所述第一部分煙氣和第二部分煙氣分別流經(jīng)所述空氣預(yù)熱器和煙氣高壓給水加熱器。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括相互連接并能進(jìn)行熱量傳遞的煙氣換熱器和空氣換熱器，所述煙氣換熱器的煙氣進(jìn)口端分別與所述空氣預(yù)熱器和煙氣高壓給水加熱器的煙氣出口端相連，所述空氣換熱器的空氣出口端與所述空氣預(yù)熱器的空氣進(jìn)口端相連。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述煙氣換熱器通過傳熱介質(zhì)吸收煙氣余熱并將其傳遞給所述空氣換熱器。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述煙氣換熱器和空氣換熱器之間還設(shè)有為所述傳熱介質(zhì)提供動(dòng)力的循環(huán)泵。
9.如權(quán)利要求5至8任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述鍋爐進(jìn)一步連接有用于控制所述第一部分煙氣和第二部分煙氣多少的控制器。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述控制器具有比較器，所述比較器用于比較送入鍋爐的空氣的實(shí)際溫度與預(yù)定溫度，如果高于預(yù)定溫度，則所述控制器控制減小所述第一部分煙氣的量，如果低于預(yù)定溫度，則所述控制器控制增加所述第一部分煙氣的量。
全文摘要
本發(fā)明公開一種火電機(jī)組鍋爐煙氣余熱利用的方法，該方法可以顯著提高煙氣余熱利用的效率。本發(fā)明還提供一種實(shí)施上述方法的裝置。本發(fā)明包括以下步驟A、將煙氣分流成第一部分煙氣和第二部分煙氣；B、所述第一部分煙氣對(duì)送入鍋爐的空氣進(jìn)行預(yù)熱，所述第二部分煙氣對(duì)高壓給水進(jìn)行加熱；C、將加熱后的所述高壓給水直接送入鍋爐。采用上述方法進(jìn)行鍋爐煙氣的回收，將煙氣進(jìn)行分流的回收，提高了煙氣整體的回收利用率；同時(shí)，利用第二部分煙氣加熱的高壓給水可以直接進(jìn)入鍋爐內(nèi)使用，節(jié)省了汽輪機(jī)加熱給水所需的高壓抽汽，從整體上降低了火電機(jī)組的能耗。
文檔編號(hào)F22D1/00GK102705862SQ20121020190
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者向文國, 黃紹新, 黃進(jìn) 申請(qǐng)人:黃紹新