本技術(shù)涉及煙氣余熱利用，具體來說涉及一種基于熱管式換熱器的煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、我國火力發(fā)電廠中，鍋爐的排煙熱損失占鍋爐總熱損失的60％～70％，排煙溫度每上升10℃，鍋爐效率就下降0.6％～1.0％，相應(yīng)增多耗煤1.2％～2.4％，造成大量能源浪費(fèi)。隨著節(jié)能減排的要求日益嚴(yán)格，提高煙氣余熱利用率，降低排煙溫度已成為提高機(jī)組效率的重要途徑。

2、目前，大型燃煤電站鍋爐的空氣預(yù)熱器排煙溫度一般在115℃～150℃，而空氣預(yù)熱器后的電除塵裝置一般要求進(jìn)口煙溫在80℃～90℃，很多電廠采用煙氣余熱利用技術(shù)，應(yīng)用最為廣泛的是在在空氣預(yù)熱器和電除塵器之間設(shè)置低溫省煤器加熱凝結(jié)水降低煙氣溫度，但受限于較低溫度的煙氣余熱利用區(qū)，常規(guī)低溫省煤器僅限于加熱較低溫度的凝結(jié)水，排擠低品位的汽輪機(jī)抽汽，但不改變空氣預(yù)熱器及其之前的煙道布置，并不能夠?qū)崿F(xiàn)煙氣熱量的充分梯級利用，節(jié)能效果十分有限，同時，低溫省煤器設(shè)置電除塵器之前的高塵區(qū)，管壁磨損嚴(yán)重，煙氣溫度降低后導(dǎo)致空氣預(yù)熱器發(fā)生低溫腐蝕現(xiàn)象，傳統(tǒng)的低溫省煤器還存在磨損泄露、局部腐蝕和受熱面積灰等問題，不能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定高效運(yùn)行的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的是提供一種基于熱管式換熱器的煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)鍋爐機(jī)組長期穩(wěn)定運(yùn)行。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

3、一種基于熱管式換熱器的煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)，包括熱管換熱器，其包括凝結(jié)水-煙氣換熱器和熱媒水-煙氣換熱器，其中：

4、凝結(jié)水-煙氣換熱器與空氣預(yù)熱器連接；

5、通過熱媒水-煙氣換熱器使凝結(jié)水-煙氣換熱器與電除塵器連接；

6、低壓加熱器凝結(jié)水管路與所述凝結(jié)水-煙氣換熱器的熱媒通道連接的鍋爐；

7、冷空氣加熱的熱媒水暖風(fēng)器與熱媒水-煙氣換熱器的熱媒通道連接的空氣預(yù)熱器。

8、作為優(yōu)選的，還包括與所述熱媒水-煙氣換熱器的冷端連接的第一風(fēng)暖風(fēng)器和第二風(fēng)暖風(fēng)器的熱端連接以形成熱媒水閉式循環(huán)回路；

9、其中，所述熱媒水-煙氣換熱器的冷端入口設(shè)有第一入口閥，而冷端出口設(shè)有第二出口閥；

10、所述第一風(fēng)暖風(fēng)器的冷端入口連接第一風(fēng)機(jī)的冷風(fēng)出口和空氣預(yù)熱器第一風(fēng)道冷端入口；

11、所述第二風(fēng)暖風(fēng)器冷端入口連接送風(fēng)機(jī)的冷風(fēng)出口和空氣預(yù)熱器第二風(fēng)道冷端入口。

12、作為優(yōu)選的，所述熱媒水-煙氣換熱器的進(jìn)水管路上沿水流方向依次設(shè)有定壓膨脹水箱、凝結(jié)水進(jìn)口閥、熱媒水增壓循環(huán)變頻泵和旁路熱媒水蒸汽加熱器，所述定壓膨脹水箱入口與變頻補(bǔ)水泵的出口連通，所述熱媒水蒸汽加熱器進(jìn)、出水管路分別設(shè)有第一入口閥和第二出口閥；

13、所述定壓膨脹水箱設(shè)置于除塵器的煙道框架旁，并通過供水管路連接于熱媒水增壓循環(huán)變頻泵的入口管道。

14、所述熱媒水回路設(shè)有熱媒水旁路管道，所述熱媒水旁路管道一端與熱媒水-煙氣換熱器的進(jìn)水管路連接，一端與熱媒水-煙氣換熱器的出水管路連接，熱媒水旁路管道上設(shè)有熱媒水旁路調(diào)節(jié)閥。

15、作為優(yōu)選的，還包括鍋爐引風(fēng)機(jī)、脫硫塔和煙囪；

16、其中，沿著煙氣流動方向依次布置有：

17、所述凝結(jié)水-煙氣換熱器上的進(jìn)水端和出水端均連接鍋爐低壓加熱器的凝結(jié)水管路；

18、所述凝結(jié)水-煙氣換熱器上的：

19、冷端出口管路設(shè)有凝結(jié)水出口閥和凝結(jié)水增壓變頻泵；

20、冷端入口管路設(shè)有凝結(jié)水進(jìn)口閥；

21、還包括，其進(jìn)水管路包括兩點(diǎn)取水回路，所述兩點(diǎn)取水回路的一個取水點(diǎn)接于九號低壓加熱器前的凝結(jié)水管路，另一個取水點(diǎn)接于九號低壓加熱器和八號低壓加熱器之間的凝結(jié)水管路。

22、作為優(yōu)選的，所述凝結(jié)水-煙氣換熱器、熱媒水-煙氣換熱器內(nèi)布置多根重力熱管，所述重力熱管為真空管；

23、所述凝結(jié)水-煙氣換熱器、熱媒水-煙氣換熱器上的熱管蒸發(fā)段與熱管冷凝段之間設(shè)置有雙夾層管板，所述熱管冷凝段管外設(shè)有夾套管，所述熱管蒸發(fā)段為翅片管。

24、作為優(yōu)選的，還包括熱管換熱器，其沿?zé)煔饬鲃臃较蚩煞譃楦邷囟蔚哪Y(jié)水-煙氣換熱器和低溫段的熱媒水-煙氣換熱器；

25、所述熱管換熱器煙氣出口與除塵器入口留有5m-8m直段。

26、作為優(yōu)選的，所述第一風(fēng)暖風(fēng)器、第二風(fēng)暖風(fēng)器和熱媒水蒸汽加熱器均選用管殼式換熱器，管程介質(zhì)為熱媒水，殼程介質(zhì)分別為冷空氣和輔助蒸汽；

27、所述熱媒水暖風(fēng)器為鋼鋁復(fù)合螺旋管；

28、所述熱媒水蒸汽加熱器通過回水疏水閥門控制，加熱蒸汽氣源為電廠輔汽，蒸汽壓力在1.0～1.2mpa之間，溫度在300～350℃之間。

29、作為優(yōu)選的，所述熱管換熱器、第一風(fēng)暖風(fēng)器和第二風(fēng)暖風(fēng)器、熱媒水蒸汽加熱器均采用逆流換熱形式，且水側(cè)設(shè)置進(jìn)口集箱和出口集箱，下方的出水口設(shè)置有排水閥，上方的出氣口設(shè)置有排氣閥。

30、作為優(yōu)選的，還包括：

31、用于調(diào)節(jié)熱媒水-煙氣換熱器的調(diào)節(jié)熱媒水流量的熱媒水增壓循環(huán)變頻泵；

32、對所述調(diào)節(jié)熱媒水-煙氣換熱器控制入口煙溫的除塵器，且入口煙溫維持在90±1℃；

33、所述凝結(jié)-水煙氣換熱器與加熱鍋爐的熱網(wǎng)回路連通。

34、在上述技術(shù)方案中，本實(shí)用新型提供的一種基于熱管式換熱器的煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)，具備以下有益效果：通過在空氣預(yù)熱器和電除塵器之間的水平煙道上設(shè)置凝結(jié)水煙氣換熱器和熱媒水煙氣換熱器，高效回收利用煙氣余熱。凝結(jié)水換熱器冷端進(jìn)水口與鍋爐凝結(jié)水管路兩點(diǎn)取水回路的主取水回路連接，通過煙氣溫度測點(diǎn)信號反饋，調(diào)控凝結(jié)水混合溫度，保證凝結(jié)水換熱器不發(fā)生露點(diǎn)腐蝕，凝結(jié)水換熱器冷端出口連接凝結(jié)水回水管路，通過凝結(jié)水增壓變頻泵為凝結(jié)水管路提供動能，控制凝結(jié)水換熱器出口煙溫在115℃左右。

35、其次，熱媒水煙氣換熱器與熱媒水暖風(fēng)器通過熱媒水閉式循環(huán)管路連接，熱媒水利用煙氣余熱加熱后作為暖風(fēng)器的熱源加熱冷空氣，通過熱媒水控制系統(tǒng)控制空氣預(yù)熱器進(jìn)口風(fēng)溫不低于50℃，保證空氣預(yù)熱器不發(fā)生露點(diǎn)腐蝕，同時提高機(jī)組燃煤效率。

36、再者，通過熱媒水回路旁路調(diào)節(jié)閥和熱媒水換熱器冷端進(jìn)口閥調(diào)節(jié)熱媒水水量，控制除塵器入口煙溫在90±1℃，煙氣溫度降低后，粉塵比電阻降低，可以提高除塵效率，解決下游設(shè)備腐蝕問題；煙氣體積減小，減少引風(fēng)機(jī)和除塵器電耗；煙氣溫度降低，減少脫硫水耗，節(jié)能功能顯著。

37、進(jìn)一步的，熱媒水回路設(shè)置旁路熱媒水蒸汽加熱器，在冬季或低負(fù)荷工況時輔助蒸汽加熱熱媒水，以抵消環(huán)境溫度等因素對暖風(fēng)器出口風(fēng)溫的影響。

38、其中，凝結(jié)水換熱器作為煙氣熱量滿足熱媒水暖風(fēng)器出口風(fēng)溫時的多余調(diào)節(jié)手段，同時通過加熱凝結(jié)水，排擠汽輪機(jī)抽汽，達(dá)到節(jié)能降耗效果。

39、再者，該系統(tǒng)引入熱管技術(shù)，利用熱管超導(dǎo)特性、等溫性及熱流密度可變性，控制熱管壁溫高于煙氣露點(diǎn)溫度，解決換熱器露點(diǎn)腐蝕問題，換熱器煙氣側(cè)和水側(cè)徹底隔離且磨損只發(fā)生在煙氣側(cè)，保證設(shè)備安全性。

40、更進(jìn)一步的，熱管采用排氣閥式結(jié)構(gòu)，防止不凝性氣體惡化傳熱，煙氣側(cè)采用翅片結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展傳熱面提高傳熱效率的同時，有效減輕煙氣飛灰顆粒對基管的磨損。