本發(fā)明涉及一種煙氣余熱回收節(jié)能系統(tǒng)，尤其是涉及一種電站兩次再熱機(jī)組的鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鍋爐煙氣余熱回收是火電機(jī)組節(jié)能降耗的有效手段，是節(jié)能技術(shù)改造的重點(diǎn)。由于要避開煙氣酸露點(diǎn)，目前燃煤鍋爐排煙溫度一般在120-140℃之間，高硫煤有可能達(dá)到150℃。因此電站燃煤鍋爐排煙溫度存在進(jìn)一步降低的空間，尤其脫硫系統(tǒng)和低低溫靜電除塵都要求煙氣進(jìn)口溫度在90℃以下時。

國內(nèi)外關(guān)于火電站鍋爐煙氣余熱回收用于增加系統(tǒng)發(fā)電功率的方法有很多種，主要有三種類型：

（1）第一類，煙氣余熱加熱凝結(jié)水：以鍋爐空預(yù)器出口煙氣余熱回收為目標(biāo)，通過低溫?zé)熕訜崞饔每疹A(yù)器出口的排煙加汽輪發(fā)電機(jī)組的凝結(jié)水，減少汽輪發(fā)電機(jī)組的低壓回?zé)岢槠?，增加發(fā)電功率，達(dá)到回收煙氣余熱的目的。由于余熱回收裝置布置于鍋爐空預(yù)器后，減少的是汽輪發(fā)電機(jī)組再熱后的低壓抽汽，對鍋爐已有受熱面不產(chǎn)生影響，具有較高的安全性，因而在電廠中得到廣泛應(yīng)用。

（2）第二類，煙氣余熱加熱空氣-凝結(jié)水：以鍋爐空預(yù)器入口煙氣余熱回收為目標(biāo)，將空氣預(yù)熱器分為高溫空氣預(yù)熱器和低溫空氣預(yù)熱器，將低溫?zé)熕訜崞鞑贾糜诟邷乜諝忸A(yù)熱器和低溫空氣預(yù)熱器之間。與第一類的方法相比，低溫?zé)熕訜崞鳠煔鈧?cè)的溫度增加，可以加熱溫度較高的凝結(jié)水，排擠壓力較高的低壓抽汽，使發(fā)電功率增加更多，取得了更好的節(jié)能效果。

（3）第三類，煙氣余熱加熱空氣-凝結(jié)水-給水：以鍋爐空預(yù)器入口煙氣余熱回收為目標(biāo)，將空氣加熱與汽輪發(fā)電機(jī)組的凝結(jié)水加熱和給水加熱深度耦合，按溫度等級的高低將煙氣分流、分級送入高溫空氣預(yù)熱器、低溫空氣預(yù)熱器、高溫?zé)熕畵Q熱器和低溫?zé)熕畵Q熱器。高溫?zé)熕畵Q熱器用以加熱鍋爐給水，減少汽輪發(fā)電機(jī)組的高壓抽汽，低溫?zé)熕畵Q熱器用以加熱凝結(jié)水，減少汽輪發(fā)電機(jī)組的低壓抽汽，使發(fā)電功率比第二類增加更多，節(jié)能效果更好。

從節(jié)能效果來講第三階段的方法最好，但現(xiàn)有的方案系統(tǒng)復(fù)雜，調(diào)峰運(yùn)行調(diào)節(jié)難度大，投資和運(yùn)行維護(hù)成本高，效率也不是很高，在實(shí)際運(yùn)用中存在諸多問題。

上述各類煙氣余熱利用方案基本都是運(yùn)用于電站一次再熱機(jī)組的煙氣余熱利用系統(tǒng)。兩次再熱機(jī)組是將汽輪機(jī)超高壓缸排汽送入鍋爐一次再熱器加熱，溫度升高后送入汽輪機(jī)高壓缸做功，高壓缸排汽再送入鍋爐兩次再熱器加熱，溫度升高后送入汽輪機(jī)中低壓缸做功。因此對于系統(tǒng)更為復(fù)雜的兩次再熱機(jī)組，其鍋爐煙氣余熱利用的方案更為復(fù)雜。由于兩次再熱機(jī)組實(shí)際應(yīng)用數(shù)量遠(yuǎn)小于一次再熱機(jī)組，其鍋爐煙氣余熱利用研究的還比較少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題而提供一種系統(tǒng)簡單、方法簡潔、運(yùn)行控制方便、節(jié)能效果顯著的電站兩次再熱機(jī)組的鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種電站兩次再熱機(jī)組的鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括鍋爐省煤器、送風(fēng)機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)組兩次再熱后第一級加熱器和高壓加熱器，一次煙氣分流裝置、二次煙氣分流裝置、一級空氣加熱裝置、二級空氣加熱裝置、三級空氣加熱裝置、一級給水加熱裝置以及二級給水加熱裝置，二級給水加熱裝置與三級空氣加熱裝置并聯(lián)，一級給水加熱裝置與二級空氣加熱裝置并聯(lián)，三級空氣加熱裝置、二級空氣加熱裝置與一級空氣加熱裝置串聯(lián)；所述一次煙氣分流裝置設(shè)在鍋爐省煤器的煙氣側(cè)出口與三級空氣加熱裝置和二級給水加熱裝置的煙氣側(cè)入口之間，二次煙氣分流裝置設(shè)在二級給水加熱裝置的煙氣側(cè)出口，二級給水加熱裝置并接汽輪發(fā)電機(jī)組一次再熱前的高壓加熱器,一級給水加熱裝置并接汽輪發(fā)電機(jī)組一次再熱與二次再熱之間的高壓加熱器。

工作時，從鍋爐省煤器出來的高溫?zé)煔獗灰淮螣煔夥至餮b置分為煙氣A和煙氣B兩部分：煙氣A流經(jīng)三級空氣加熱裝置，加熱從二級空氣加熱裝置進(jìn)來的熱空氣，使空氣的溫度達(dá)到要求后送入鍋爐；煙氣B流經(jīng)二級給水加熱裝置，加熱汽輪發(fā)電機(jī)組的一次再熱后的第一級加熱器出口分流的鍋爐給水，使其溫度升高后與汽輪發(fā)電機(jī)組的第一級高壓加熱器出口的鍋爐給水混合，送入鍋爐省煤器；從二級給水加熱裝置出來的煙氣B被二次煙氣分流裝置分為煙氣C和煙氣D兩部分，煙氣C與煙氣A匯合后流經(jīng)二級空氣加熱裝置，加熱從一級空氣加熱裝置進(jìn)來的熱空氣，使空氣的溫度進(jìn)一步升高后送入三級空氣加熱裝置；煙氣D流經(jīng)一級給水加熱裝置，加熱汽輪發(fā)電機(jī)組的二次再熱后第一級加熱器出口分流的鍋爐給水，使其溫度升高后送入一次再熱后第一級加熱器出口，與其出口的鍋爐給水混合，送入下一級加熱裝置；從二級空氣加熱裝置出來的煙氣A和煙氣C與從一級給水加熱裝置出來的煙氣D匯合后流入一級空氣加熱裝置，加熱送風(fēng)機(jī)進(jìn)來的冷空氣，使空氣溫度升高后送入二級空氣加熱裝置繼續(xù)加熱，煙氣A、煙氣C和煙氣D溫度進(jìn)一步降低后排出系統(tǒng)。

所述的一次煙氣分流裝置連接有可根據(jù)機(jī)組不同運(yùn)行工況進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制器，可根據(jù)機(jī)組運(yùn)行的需要，通過控制器調(diào)節(jié)煙氣A和煙氣B的比例，二級給水加熱裝置的進(jìn)口設(shè)有二級給水流量調(diào)節(jié)閥，二級給水流量調(diào)節(jié)閥連接有控制器，與一次煙氣分流裝置同步，可調(diào)節(jié)進(jìn)入二級給水加熱裝置的鍋爐給水流量。

所述的一級給水加熱裝置入口設(shè)置一級給水流量調(diào)節(jié)閥，二次煙氣分流裝置連接有可根據(jù)機(jī)組不同運(yùn)行工況進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制器，可根據(jù)機(jī)組運(yùn)行的要求，通過控制器調(diào)節(jié)煙氣C和煙氣D的比例，一級給水流量調(diào)節(jié)閥連接有控制器，與二次煙氣分流裝置同步，可調(diào)節(jié)進(jìn)入一級給水加熱裝置的鍋爐給水流量。

所述的一級給水加熱裝置和二級給水加熱裝置采用表面式煙水換熱器直接加熱鍋爐給水，或采用間接加熱方式通過傳熱介質(zhì)吸收煙氣熱量，再通過傳熱介質(zhì)加熱鍋爐給水。

所述的一級空氣加熱裝置4、二級空氣加熱裝置3和三級空氣加熱裝置2均設(shè)有空預(yù)器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明在煙氣余熱回收的同時，利用高溫?zé)煔獾挠酂崤艛D了再熱前的高壓回?zé)岢槠?，而且針對兩次再熱機(jī)組的特點(diǎn)，設(shè)置了兩次煙氣分流，使得汽輪發(fā)電機(jī)組的發(fā)電功率得到較大的提高，系統(tǒng)余熱利用的節(jié)煤效果更為明顯。

附圖說明

圖1為本發(fā)明電站兩次再熱機(jī)組的鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，一種電站兩次再熱機(jī)組的鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)，包括鍋爐省煤器、送風(fēng)機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)組兩次再熱后第一級加熱器（一次再熱后第一級加熱器11、二次再熱后第一級加熱器12和高壓加熱器，一次煙氣分流裝置1、二次煙氣分流裝置8、一級空氣加熱裝置4、二級空氣加熱裝置3、三級空氣加熱裝置2、一級給水加熱裝置6以及二級給水加熱裝置9。二級給水加熱裝置9與三級空氣加熱裝置2并聯(lián)，一級給水加熱裝置6與二級空氣加熱裝置3并聯(lián)，三級空氣加熱裝置2、二級空氣加熱裝置3與一級空氣加熱裝置4串聯(lián)。二級給水加熱裝置9并接汽輪發(fā)電機(jī)組一次再熱前的高壓加熱器10，一級給水加熱裝置6并接汽輪發(fā)電機(jī)組一次再熱與二次再熱之間的高壓加熱器。

一次煙氣分流裝置1設(shè)在鍋爐省煤器的煙氣側(cè)出口與三級空氣加熱裝置2和二級給水加熱裝置9的煙氣側(cè)入口之間，二級給水加熱裝置9入口設(shè)置二級給水流量調(diào)節(jié)閥7，一次煙氣分流裝置1連接有可根據(jù)機(jī)組不同運(yùn)行工況進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制器，可根據(jù)機(jī)組運(yùn)行的需要，通過控制器調(diào)節(jié)煙氣A和煙氣B的比例，二級給水流量調(diào)節(jié)閥7連接有控制器，與一次煙氣分流裝置1同步，可調(diào)節(jié)進(jìn)入二級給水加熱裝置9的鍋爐給水流量，調(diào)節(jié)幅度根據(jù)機(jī)組不同運(yùn)行工況的要求確定。

二次煙氣分流裝置8設(shè)在二級給水加熱裝置9的煙氣側(cè)出口，將二級給水加熱裝置9出口的煙氣分為煙氣C和煙氣D兩部分，煙氣D進(jìn)入一級給水加熱裝置6，煙氣C與一級空氣加熱裝置2出口煙氣匯合進(jìn)入二級空氣加熱裝置3，一級給水加熱裝置6入口設(shè)置一級給水流量調(diào)節(jié)閥5，二次煙氣分流裝置8連接有可根據(jù)機(jī)組不同運(yùn)行工況進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制器，可根據(jù)機(jī)組運(yùn)行的要求，通過控制器調(diào)節(jié)煙氣C和煙氣D的比例，一級給水流量調(diào)節(jié)閥5連接有控制器，與二次煙氣分流裝置8同步，可調(diào)節(jié)進(jìn)入一級給水加熱裝置9的鍋爐給水流量，調(diào)節(jié)幅度根據(jù)機(jī)組不同運(yùn)行工況的要求確定。

一級給水加熱裝置6和二級給水加熱裝置9采用煙水換熱器直接加熱鍋爐給水，一級空氣加熱裝置4、二級空氣加熱裝置3和三級空氣加熱裝置2設(shè)有空預(yù)器，空預(yù)器采用回轉(zhuǎn)式空預(yù)器。

本發(fā)明在細(xì)化分析冷流體和熱流體的吸熱與放熱等級的前提下，充分利用冷空氣的低溫吸熱需求，選擇空氣和鍋爐給水作為被加熱的流體，通過一級空氣加熱裝置、二級空氣加熱裝置、三級空氣加熱裝置、一級給水加熱裝置和二級給水加熱裝置組成的余熱回收系統(tǒng)回收鍋爐煙氣余熱：大部分高溫?zé)煔庥糜谥苯蛹訜崞啺l(fā)電機(jī)組一次、兩次再熱前的鍋爐給水，少部分加熱高溫空氣加熱裝置的熱空氣，而低溫?zé)煔庵苯蛹訜崂淇諝狻?/p>

工作時，從鍋爐省煤器出來的高溫?zé)煔獗灰淮螣煔夥至餮b置1分為煙氣A和煙氣B兩部分，具體回收過程按以下步驟進(jìn)行：

（1）煙氣A流經(jīng)三級空氣加熱裝置2，加熱從二級空氣加熱裝置3進(jìn)來的熱空氣，使空氣的溫度達(dá)到要求后送入鍋爐；

（2）煙氣B流經(jīng)二級給水加熱裝置9，加熱汽輪發(fā)電機(jī)組一次再熱后第一級回?zé)峒訜崞?1出口分流的鍋爐給水，使其溫度升高后與汽輪發(fā)電機(jī)組的第一級高壓加熱器10出口的鍋爐給水混合，送入鍋爐省煤器；

（3）從二級給水加熱裝置9出來的煙氣被二次煙氣分流裝置8分為煙氣C和煙氣D兩部分：煙氣C與三級空氣加熱裝置2出口的而煙氣A匯合流經(jīng)二級空氣加熱裝置3，加熱從一級空氣加熱裝置4進(jìn)來的熱空氣，使空氣的溫度達(dá)到要求后送入一級空氣加熱裝置2；煙氣D流經(jīng)一級給水加熱裝置6，加熱汽輪發(fā)電機(jī)組二次再熱后第一級回?zé)峒訜崞?2出口分流的鍋爐給水，使其溫度升高后與汽輪發(fā)電機(jī)組一次再熱后第一級回?zé)峒訜崞?1出口的鍋爐給水混合，送入下一級加熱器；

（4）從二級空氣加熱裝置3出來的煙氣（A+C）與從一級給水加熱裝置6出來的煙氣D匯合后流入一級空氣加熱裝置4，加熱送風(fēng)機(jī)進(jìn)來的冷空氣，使空氣溫度升高后送入二級空氣加熱裝置3，煙氣溫度進(jìn)一步降低至90℃以下排出。

本實(shí)施例以某1000MW兩次再熱機(jī)組為例，模擬計算表明，在采用本實(shí)施例方案的鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)后，當(dāng)排煙溫度降至90℃時，在鍋爐給煤量不變的前提下發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率比不采用煙氣余熱回收利用的發(fā)電機(jī)組降低10 g/(Kw·h)。

本實(shí)施例可以有效降低發(fā)電機(jī)組的煤耗率，運(yùn)行中，僅需控制煙氣分流比例和給水加熱器的給水流量，即可適應(yīng)各種工況的需要。

本實(shí)施例工藝流程使電站鍋爐煙氣余熱按照能量分級回收利用的原則，充分被空氣和鍋爐給水利用，在降低鍋爐排煙損失的同時，減少汽輪發(fā)電機(jī)組再熱前的回?zé)岢槠?，并且考慮了兩次再熱的不同影響，盡可能多地增加汽輪發(fā)電機(jī)組的發(fā)電功率，降低系統(tǒng)的煤耗率，使鍋爐煙氣余熱得到有效的回收利用。