本實用新型涉及電力節(jié)能技術(shù)領域,具體涉及一種綜合型煙氣余熱利用系統(tǒng)。
背景技術(shù):
鍋爐在工業(yè)生產(chǎn)中是一種必不可少的裝置,其受熱面清潔度降低、煤質(zhì)偏離設計煤種、環(huán)境溫度升高等各種原因的存在均會導致鍋爐排煙溫度偏高,從而造成巨大的熱量損失。
傳統(tǒng)的低壓省煤器改造能夠降低鍋爐排煙溫度,回收煙氣余熱加熱凝結(jié)水,但是利用率不夠高(一般不超過20%),大部分回收的熱量以冷源損失形式在汽輪機凝汽器中被循環(huán)冷卻水帶走廢棄掉。另一方面,部分電廠在冬季對外供熱時,供熱熱源采用高品質(zhì)蒸汽,造成做功能力的損失。
綜上所述,急需一種更優(yōu)化的方案以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型目的在于提供一種結(jié)構(gòu)精簡、操作方便且預熱利用效率高的綜合型煙氣余熱利用系統(tǒng),具體技術(shù)方案如下:
一種綜合型煙氣余熱利用系統(tǒng),包括凝結(jié)水系統(tǒng)以及與所述凝結(jié)水系統(tǒng)并聯(lián)設置的循環(huán)換熱系統(tǒng);
所述凝結(jié)水系統(tǒng)包括依次串聯(lián)設置的n號低加和n-1號低加,所述n號低加和所述n-1號低加之間設有電動調(diào)節(jié)閥,n-1號低加的壓力和溫度高于所述n號低加的壓力和溫度;
所述循環(huán)換熱系統(tǒng)包括設置在電除塵入口煙道上的低省換熱器組、與所述低省換熱器組串聯(lián)且與外界供暖系統(tǒng)連接的熱網(wǎng)水加熱器、與所述熱網(wǎng)水加熱器并聯(lián)設置的旁路部分以及連接所述低省換熱器組的入口和所述熱網(wǎng)水加熱器的出口的循環(huán)管路,所述低省換熱器組包括一臺低省換熱器或者至少兩臺并列設置的低省換熱器;所述旁路部分包括設有旁路閥門的輸送管;所述循環(huán)管路包括循環(huán)管以及串聯(lián)設置在所述循環(huán)管上的電動閥和循環(huán)泵管路,所述循環(huán)泵管路包括一組單件或者至少兩組并列的單件,所述單件包括循環(huán)泵以及設置在所述循環(huán)泵兩端的逆止閥和手動閥。
以上技術(shù)方案中優(yōu)選的,所述低省換熱器的入口、所述低省換熱器的出口、所述熱網(wǎng)水加熱器的入口以及所述熱網(wǎng)水加熱器的出口均設有手動閥。
以上技術(shù)方案中優(yōu)選的,所述凝結(jié)水系統(tǒng)包括通過第一管道與凝結(jié)水泵連通的n號低加以及通過第二管道與所述n號低加串聯(lián)的n-1號低加,所述n-1號低加的出口通過第三管道與外界管路連通;所述n號低加的入口、所述n號低加的出口、所述n-1號低加的入口以及所述n-1號低加的出口均設有電動閥,所述第二管道上設有電動調(diào)節(jié)閥。
以上技術(shù)方案中優(yōu)選的,所述低省換熱器組的入口通過第四管道與所述第一管道連通,由所述第一管道至所述低省換熱器組的入口方向所述第四管道上依次設有手動閥和電動調(diào)節(jié)閥,所述n號低加的出口通過第五管道與所述第四管道上手動閥和電動調(diào)節(jié)閥之間的管道連通,且所述第五管道上設有手動閥;所述低省換熱器組的出口通過第六管道與所述熱網(wǎng)水加熱器的入口連通。
以上技術(shù)方案中優(yōu)選的,所述熱網(wǎng)水加熱器的出口通過第七管道與所述第二管道連通,所述第七管道上設有電動閥;所述循環(huán)管路的一端與所述第四管道上電動調(diào)節(jié)閥和低省換熱器組的入口之間的管道連通,另一端與第七管道上電動閥和熱網(wǎng)水加熱器的出口之間的管道連通。
以上技術(shù)方案中優(yōu)選的,每臺所述低省換熱器配置至少一組受熱面,所述受熱面的材料為ND鋼或20G鋼。
以上技術(shù)方案中優(yōu)選的,所述低省換熱器的臺數(shù)與電除塵入口的煙道數(shù)量相同。
以上技術(shù)方案中優(yōu)選的,所述低省換熱器的傳熱管為雙H型翅片管結(jié)構(gòu)。
以上技術(shù)方案中優(yōu)選的,所述熱網(wǎng)水加熱器包括板式換熱器,所述板式換熱器的材質(zhì)為304不銹鋼。
以上技術(shù)方案中優(yōu)選的,所述循環(huán)泵管路包括兩組并列設置的單件;所述低省換熱器組的最高點和所述熱網(wǎng)水加熱器的最高點位置均設置排氣閥和安全閥。
本實用新型中低省換熱器工作流程:從汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)n級低加入口和出口分別取一部分不同溫度的凝結(jié)水,摻混調(diào)制成合適的溫度,送入布置在除塵器入口煙道中的低省換熱器,被加熱升溫后的凝結(jié)水,返回至n-1號低加入口。為保證足夠流動壓差,在上述2臺低加之間設置電動調(diào)節(jié)閥以分配流量。
本實用新型在上述低省換熱器系統(tǒng)工作流程基礎上,在低省換熱器出口的回水母管上增加一臺熱網(wǎng)水加熱器,在熱網(wǎng)水加熱器出口與低省換熱器入口管道之間增加2臺一運一備的循環(huán)泵,冬季工況下,由熱網(wǎng)加熱器、低省換熱器、循環(huán)泵及連接管道組成閉式循環(huán),從汽輪機凝結(jié)水系統(tǒng)來的調(diào)節(jié)閥基本關閉,只起補水及小流量換水維持水質(zhì)的作用,實現(xiàn)冬季工況煙氣余熱全部用于對外供熱(熱量利用效率接近100%),節(jié)約傳統(tǒng)供熱方式下所使用的高品質(zhì)蒸汽。
應用本實用新型的技術(shù)方案,具有以下有益效果:
(1)非供熱季節(jié),循環(huán)泵停運,其進出口閥門關閉,以傳統(tǒng)低溫省煤器模式運行,回收煙氣余熱加熱凝結(jié)水,獲得一定的節(jié)能收益。
(2)供熱季,熱網(wǎng)水加熱器、低省換熱器、循環(huán)泵及管道道形成閉式循環(huán),回收煙氣余熱加熱熱網(wǎng)水,熱能全部被有效利用,獲得更高的節(jié)能收益。
(3)當外部供熱需求較小時,可以組合方式運行,在滿足對外供熱需求的基礎上,將過量的煙氣余熱回收用于加熱凝結(jié)水。
(4)系統(tǒng)運行方式靈活、操作簡單、安全可靠。
除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外,本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖,對本實用新型作進一步詳細的說明。
附圖說明
構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解,本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型,并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
圖1是實施例1的綜合型煙氣余熱利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中,1、凝結(jié)水系統(tǒng),1.1、n號低加,1.2、n-1號低加;
2、循環(huán)換熱系統(tǒng),2.1、低省換熱器組,2.11、低省換熱器,2.2、熱網(wǎng)水加熱器,2.3、旁路部分,2.31、輸送管,2.4、循環(huán)管路,2.41、循環(huán)管,2.42、循環(huán)泵管路;
3、外界供暖系統(tǒng);
a1、第一管道,a2、第二管道,a3、第三管道,a4、第四管道,a5、第五管道,a6、第六管道,a7、第七管道;
b1、電動調(diào)節(jié)閥,b2、旁路閥門,b3、電動閥,b4、逆止閥,b5、手動閥,b6、排氣閥;
c、循環(huán)泵。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明,但是本實用新型可以根據(jù)權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
實施例1:
參見圖1,一種綜合型煙氣余熱利用系統(tǒng),包括凝結(jié)水系統(tǒng)1以及與所述凝結(jié)水系統(tǒng)1并聯(lián)設置的循環(huán)換熱系統(tǒng)2。
所述凝結(jié)水系統(tǒng)1包括依次串聯(lián)設置的n號低加1.1和n-1號低加1.2,所述n號低加1.1和所述n-1號低加1.2之間設有電動調(diào)節(jié)閥b1,所述n-1號低加1.2的壓力和溫度高于所述n號低加1.1的壓力和溫度,具體結(jié)構(gòu)是:所述凝結(jié)水系統(tǒng)1包括通過第一管道a1與凝結(jié)水泵連通的n號低加1.1以及通過第二管道a2與所述n號低加1.1串聯(lián)的n-1號低加1.2,所述n-1號低加1.2的出口通過第三管道a3與外界管路連通;所述n號低加1.1的入口、所述n號低加1.1的出口、所述n-1號低加1.2的入口以及所述n-1號低加1.2的出口均設有電動閥b3,所述第二管道a2上設有電動調(diào)節(jié)閥b1。此處具體采用7號低加和6號低加。
所述循環(huán)換熱系統(tǒng)2包括設置在電除塵入口煙道上的低省換熱器組2.1、與所述低省換熱器組2.1串聯(lián)且與外界供暖系統(tǒng)3連接的熱網(wǎng)水加熱器2.2、與所述熱網(wǎng)水加熱器2.2并聯(lián)設置的旁路部分2.3以及連接所述低省換熱器組2.1的入口和所述熱網(wǎng)水加熱器2.2的出口的循環(huán)管路2.4,具體結(jié)構(gòu)是:所述低省換熱器組2.1的入口通過第四管道a4與所述第一管道a1連通,由所述第一管道a1至所述低省換熱器組2.1的入口方向所述第四管道a4上依次設有手動閥b5和電動調(diào)節(jié)閥b1,所述n號低加1.1的出口通過第五管道a5與所述第四管道a4上手動閥b5和電動調(diào)節(jié)閥b1之間的管道連通,且所述第五管道a5上設有手動閥b5;所述低省換熱器組2.1的出口通過第六管道a6與熱網(wǎng)水加熱器2.2的入口連通。
上述低省換熱器組2.1包括一臺低省換熱器2.11或者至少兩臺并列設置的低省換熱器2.11,低省換熱器的數(shù)量根據(jù)實際需求進行設計。
所述旁路部分2.3包括設有旁路閥門b2的輸送管2.31,所述循環(huán)管路2.4包括循環(huán)管2.41以及串聯(lián)設置在所述循環(huán)管2.41上的電動閥b3和循環(huán)泵管路2.42,所述循環(huán)泵管路2.42包括一組單件或者至少兩組并列的單件(圖1示意兩組單件),所述單件包括循環(huán)泵c以及設置在所述循環(huán)泵c兩端的逆止閥b4和手動閥b5。
上述低省換熱器2.11的入口、所述低省換熱器2.11的出口、所述熱網(wǎng)水加熱器2.2的入口以及所述熱網(wǎng)水加熱器2.2的出口均設有手動閥b5。
上述熱網(wǎng)水加熱器2.2的出口通過第七管道a7與所述第二管道a2連通,所述第七管道a7上設有電動閥b3;所述循環(huán)管路2.4的一端與所述第四管道a4上電動調(diào)節(jié)閥b1和低省換熱器組2.1的入口之間的管道連通,另一端與第七管道a7上電動閥b3和熱網(wǎng)水加熱器2.2的出口之間的管道連通。
每臺所述低省換熱器2.11配置至少一組受熱面,所述受熱面的材料優(yōu)選ND鋼或20G鋼。實際應用中,受熱面的數(shù)量和材質(zhì)均可以根據(jù)實際情況選擇(材質(zhì)還可以選用其他耐腐蝕性的金屬材質(zhì))。
上述低省換熱器2.11的臺數(shù)可以采用與電除塵入口的煙道的數(shù)量相同,其內(nèi)部的傳熱管為雙H型翅片管結(jié)構(gòu),其殼體的材質(zhì)可以采用Q345的鋼材,其厚度可以選用6mm,其換熱管的材料可以選用ND鋼,換熱管的規(guī)格為Φ38×4,H型鰭片的厚度可設計為1.8mm。
上述熱網(wǎng)水加熱器2.2包括板式換熱器,所述板式換熱器的材質(zhì)為304不銹鋼。
上述低省換熱器組2.1的最高點和所述熱網(wǎng)水加熱器2.2的最高點位置均設置排氣閥b6和安全閥。
應用本實施例的技術(shù)方案,詳情是:
夏季運行時:開啟低省換熱器組2.1進出口手動閥,關閉熱網(wǎng)水加熱器2.2進出口手動閥,開啟旁路部分2.3中的旁路閥門b2,關閉循環(huán)管路2.4中的各閥門;
開啟熱網(wǎng)水加熱器2.2至6號低加1.2的電動閥b3及7號低加1.1入口管至低省換熱器組2.1母管上的手動閥b5(與其串聯(lián)的電動調(diào)節(jié)閥b1處于全開狀態(tài)),開啟低省換熱器組2.1和所述熱網(wǎng)水加熱器2.2中各排氣閥,冒水后關閉;
當系統(tǒng)充滿水后,調(diào)節(jié)7號低加1.1至低省換熱器組2.1母管上電動調(diào)節(jié)閥b1,關小或關閉7號低加1.1和6號低加1.2之間電動調(diào)節(jié)閥b1,由7號低加1.1進口或出口的凝結(jié)水通過低省換熱器組2.1加熱后再回到6號低加1.2進口,低省換熱器組2.1對凝結(jié)水進行加熱;低負荷運行工況且當7號低加1.1的入口水溫小于45℃時,低省換熱器組2.1進水切換為由7號低加1.1出口進水,保證低省換熱器組2.1入口溫度高于煙氣中水蒸汽的凝露點溫度。
夏季運行方式切換至冬季運行方式切換操作步驟:開啟7號低加1.1和6號低加1.2之間的電動調(diào)節(jié)閥b1,凝結(jié)水不經(jīng)低省換熱器組2.1加熱直接進6號低加1.2。關閉旁路部分2.3中的旁路閥門b2,開啟熱網(wǎng)水加熱器2.2進出口手動閥b5與排氣閥,當排氣閥冒水后關閉;
開啟熱網(wǎng)水加熱器2.2熱網(wǎng)水進出口閥,開啟需啟動的一組循環(huán)管路2.4進出口手動閥,關閉7號低加1.1至低省換熱器組2.1母管上電動調(diào)節(jié)閥b1,熱網(wǎng)水加熱器2.2至6號低加1.2之間的電動閥b3保持開啟狀態(tài);
啟動一組循環(huán)泵c運行,開啟循環(huán)管路2.4上的電動閥b3,循環(huán)水通過低省換熱器組2.1、熱網(wǎng)水加熱器2.2以及循環(huán)管路2.4進行內(nèi)循環(huán)對熱網(wǎng)水進行加熱。
為避免循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)惡化,通過調(diào)整7號低加1.1至低低省換熱器組2.1母管上電動調(diào)節(jié)閥b1的開度對循環(huán)水系統(tǒng)換水,保持有5%的流量進行換水。也可開啟低省換熱器組2.1與外界疏水系統(tǒng)連接的疏水閥進行定期補水。
冬季運行方式切換至夏季運行方式切換操作步驟:開啟旁路部分2.3中的旁路閥門b2,關閉熱網(wǎng)水加熱器2.2進出口手動閥b5與熱網(wǎng)水進出口閥門;
停止循環(huán)泵c運行,關閉循環(huán)管路2.4上的各閥門。
開啟7號低加1.1至低省換熱器組2.1母管上電動調(diào)節(jié)閥b1,關小或關閉7號低加1.1和6號低加1.2之間的電動調(diào)節(jié)閥b1,切換為夏季運行方式。
應用以上技術(shù)方案,效果是:系統(tǒng)配置簡單,不需要額外設計高位補水箱,運行方式靈活,能有效控制低溫省煤器入口進水溫度,避免低溫省煤器腐蝕;冬季運行方式時通過補水循環(huán)回路實現(xiàn)對內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)自動補水,確保循環(huán)系統(tǒng)水質(zhì)符合要求;余熱利用率高達100%。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本實用新型,對于本領域的技術(shù)人員來說,本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。