一種火電廠鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鍋爐余熱回收節(jié)能技術(shù)，具體涉及一種火電廠鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]排煙熱損失是火電廠鍋爐的主要熱損失?，F(xiàn)代大型火電機(jī)組鍋爐設(shè)計(jì)排煙溫約為120°C左右，對(duì)應(yīng)的排煙熱損失占鍋爐燃料放熱量的5%左右。鍋爐排煙溫度升高，其排煙熱損失也增加，不但浪費(fèi)能源，還會(huì)使脫硫系統(tǒng)耗水量增加。為提高電廠的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，近年來利用鍋爐排煙余熱加熱凝結(jié)水的低溫省煤器技術(shù)在我國火電企業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，但現(xiàn)有低溫省煤器中煙氣與凝結(jié)水進(jìn)行直接換熱，不利于控制換熱管表面的溫度，同時(shí)由于兩者的換熱系數(shù)相差較大，不利于換熱面布置及流動(dòng)的阻力控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有火電廠鍋爐排煙熱損失的問題，進(jìn)而提供一種火電廠鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，包括:多組分離式混合工質(zhì)熱管換熱器；各組分離式混合工質(zhì)熱管換熱器由吸熱段及放熱段組成，吸熱段吸收煙氣的余熱，放熱段向被加熱工質(zhì)放出熱量；吸熱段與放熱段之間通過管路連接組成回路；換熱介質(zhì)為水與酒精的混合物；換熱介質(zhì)在吸熱段內(nèi)被煙氣加熱、蒸發(fā)為蒸汽，進(jìn)入放熱段凝結(jié)為液體，其中至少一組換熱器中換熱介質(zhì)具有不同飽和溫度；其中至少一組分離式熱管換熱器具有不同的工作壓力和工作溫度。
[0005]進(jìn)一步的，多組分離式熱管換熱器的多個(gè)吸熱段在煙氣流動(dòng)方向上順序逐級(jí)布置，相應(yīng)的多個(gè)放熱段在被加熱工質(zhì)流動(dòng)方向上逆序逐級(jí)布置。被加熱工質(zhì)包括凝結(jié)水、熱網(wǎng)水、預(yù)熱空氣或脫硫后的煙氣。
[0006]多組分離式熱管換熱器中的換熱介質(zhì)為水與酒精的混合物，根據(jù)各組熱管換熱器的工作溫度選擇酒精體積含量濃度，換熱器內(nèi)工作溫度越高，酒精體積含量越大?；旌衔镏芯凭捏w積含量在10% -50%之間。
[0007]進(jìn)一步的，吸熱段與放熱段之間分別由蒸汽管路及回液管連接組成回路，回液管上設(shè)置輔助循環(huán)泵及儲(chǔ)液箱，利用輔助循環(huán)泵，各組熱管換熱器的吸熱段與放熱段能克服換熱介質(zhì)的重力影響而采用逆流布置。各蒸汽管路上安裝抽真空支管，抽真空支管通過多個(gè)切換閥與真空泵相聯(lián)接，調(diào)節(jié)工作壓力。采用3-10組分離式熱管換熱器。其中每一組熱管換熱器能通過調(diào)節(jié)熱管內(nèi)的壓力來控制吸熱段管道壁溫。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果:
[0009]本發(fā)明采用水和酒精混合工質(zhì)的多組分離式熱管技術(shù)設(shè)計(jì)火電廠鍋爐煙氣余熱回收系統(tǒng)，以減小換熱溫差，從而提高系統(tǒng)的換熱效果，同時(shí)控制換熱管壁面溫度，提高系統(tǒng)運(yùn)行安全性。
【附圖說明】
[0010]圖1鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)工作原理圖；
[0011]圖2鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
【具體實(shí)施方式】
[0012]熱管是一種高效傳熱元件，具有換熱系數(shù)高、換熱量大等優(yōu)點(diǎn)；但常規(guī)毛細(xì)式熱管換熱器以每根熱管作為一個(gè)換熱單元，其吸熱段及放熱段需要就近布置，影響其系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性；常規(guī)單組分離式熱管將吸熱段及放熱段聯(lián)為一體，僅提供一組工況相同的換熱器，管內(nèi)壓力保持一致，使煙氣側(cè)與水側(cè)之間的換熱溫差無法進(jìn)一步減小、影響熱經(jīng)濟(jì)性；重力式熱管需要將放熱段布置在吸熱段上部，影響其系統(tǒng)的適應(yīng)性；熱管換熱器采用單一工作介質(zhì)，使傳熱溫差無法減小。
[0013]本發(fā)明借鑒了上述熱管的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)，采用多組分離式熱管換熱器，并設(shè)置了多個(gè)輔助循環(huán)泵5及儲(chǔ)液箱6。各組熱管內(nèi)的換熱介質(zhì)為水與酒精混合物，換熱介質(zhì)在吸熱段內(nèi)被煙氣加熱、蒸發(fā)為蒸汽；沿蒸汽管路進(jìn)入放熱段凝結(jié)為液體，其熱量被凝結(jié)水、熱網(wǎng)水、預(yù)熱空氣或脫硫后的煙氣吸收利用；液體經(jīng)輔助循環(huán)泵沿回水管路返回吸熱段，完成整個(gè)循環(huán)。
[0014]如圖1所示，A-B區(qū)間所示為第I組換熱器工況曲線，B-C區(qū)間所示為第2組換熱器工況曲線，C-D區(qū)間所示為第3組換熱器工況曲線，由于采用多組換熱器，各組分離式熱管換熱器中水和酒精混合物的壓力及濃度不同，其所對(duì)應(yīng)的飽和溫度也不相同，通過合理布置多組分離式熱管換熱器的空間位置及調(diào)整設(shè)定各組相應(yīng)的換熱介質(zhì)的壓力、濃度參數(shù)，煙氣放熱線與介質(zhì)吸熱線之間的溫度間隔(即換熱溫差)可明顯減小，有效減小了多組換熱器工作時(shí)煙氣側(cè)與水側(cè)之間的換熱溫差，提高了系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性，其中由于采用水和酒精混合工質(zhì)，較單一工質(zhì)更進(jìn)一步減小了換熱溫差。
[0015]圖2給出了采用3組分離式熱管加熱器回收鍋爐排煙余熱加熱凝結(jié)水的系統(tǒng)；鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)采用3-10組分離式熱管換熱器回收鍋爐排煙余熱用于加熱凝結(jié)水、熱網(wǎng)水、預(yù)熱空氣或脫硫后的煙氣。
[0016]各組分離式熱管換熱器由吸熱段I及放熱段2組成，吸熱段I吸收煙氣的余熱，放熱段2向被加熱工質(zhì)放出熱量；吸熱段與放熱段之間分別由蒸汽管路3及回液管4連接組成回路，回液管4上設(shè)置輔助循環(huán)泵5及儲(chǔ)液箱6，各蒸汽管路上安裝抽真空支管，抽真空支管通過多個(gè)切換閥7與真空泵8相聯(lián)接，真空泵工作時(shí)，通過控制多個(gè)切換閥7其中之一的開閉來分別對(duì)各組換熱器的工作壓力進(jìn)行控制調(diào)整；
[0017]熱管換熱器內(nèi)的換熱介質(zhì)為水與酒精的混合物，其中酒精的體積含量在10%-50%之間。根據(jù)各組熱管換熱器的工作溫度選擇酒精體積含量濃度。換熱器內(nèi)溫度越高，酒精體積含量越大；
[0018]利用輔助循環(huán)泵5，各組熱管換熱器的吸熱段與放熱段均可克服換熱介質(zhì)受到的重力或阻力作用而采用逆流布置。
[0019]與現(xiàn)有的鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為:
[0020](I)布置方式靈活，多組分離及采用輔助循環(huán)泵，可根據(jù)煙道及被加熱工質(zhì)的實(shí)際情況布置系統(tǒng)，減少煙道阻力；
[0021](2)各組分離式熱管換熱器中的換熱介質(zhì)的壓力及濃度不同，煙氣與被加熱介質(zhì)之間的溫差減小，熱經(jīng)濟(jì)性好；
[0022](3)可通過調(diào)節(jié)熱管內(nèi)的壓力來控制吸熱段管道壁溫，防止腐蝕。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，包括:多組分離式混合工質(zhì)熱管換熱器:各組分離式混合工質(zhì)熱管換熱器由吸熱段及放熱段組成，吸熱段吸收煙氣的余熱，放熱段向被加熱工質(zhì)放出熱量；吸熱段與放熱段之間通過管路連接組成回路；換熱介質(zhì)為水與酒精的混合物；換熱介質(zhì)在吸熱段內(nèi)被煙氣加熱、蒸發(fā)為蒸汽，進(jìn)入放熱段凝結(jié)為液體，其中至少一組換熱器中換熱介質(zhì)具有不同飽和溫度；其中至少一組分離式熱管換熱器具有不同的工作壓力和工作溫度。2.如權(quán)利要求1所述的鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，多組分離式熱管換熱器的多個(gè)吸熱段在煙氣流動(dòng)方向上順序逐級(jí)布置，相應(yīng)的多個(gè)放熱段在被加熱工質(zhì)流動(dòng)方向上逆序逐級(jí)布置。3.如權(quán)利要求1所述的鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，被加熱工質(zhì)包括凝結(jié)水、熱網(wǎng)水、預(yù)熱空氣或脫硫后的煙氣。4.如權(quán)利要求1所述的鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，多組分離式熱管換熱器中的換熱介質(zhì)為水與酒精的混合物，根據(jù)各組熱管換熱器的工作溫度選擇酒精體積含量濃度，換熱器內(nèi)工作溫度越高，酒精體積含量越大。5.如權(quán)利要求4所述的鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，混合物中酒精的體積含量在10% -50%之間。6.如權(quán)利要求1所述的鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，吸熱段與放熱段之間分別由蒸汽管路及回液管連接組成回路，回液管上設(shè)置輔助循環(huán)泵及儲(chǔ)液箱，利用輔助循環(huán)泵，各組熱管換熱器的吸熱段與放熱段能克服換熱介質(zhì)受到的阻力影響而采用逆流布置。7.如權(quán)利要求6所述的鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，各蒸汽管路上安裝抽真空支管，抽真空支管通過多個(gè)切換閥與真空泵相聯(lián)接，調(diào)節(jié)工作壓力。8.如權(quán)利要求1所述的鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，采用3-10組分離式熱管換熱器。9.如權(quán)利要求1所述的鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，其中每一組熱管換熱器能通過調(diào)節(jié)熱管內(nèi)的壓力來控制吸熱段管道壁溫。
【專利摘要】一種鍋爐排煙余熱回收系統(tǒng)，本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有火電廠鍋爐排煙熱損失的問題，本發(fā)明通過采用多組分離式熱管換熱器；各組分離式熱管換熱器由吸熱段及放熱段組成，吸熱段與放熱段之間通過管路連接組成回路；換熱介質(zhì)在吸熱段內(nèi)被煙氣加熱、蒸發(fā)為蒸汽，進(jìn)入放熱段凝結(jié)為液體，其中至少一組換熱器中換熱介質(zhì)具有不同飽和溫度；其中至少一組分離式熱管換熱器具有不同的工作壓力和工作溫度，以此保證布置方式靈活，減少煙道阻力；煙氣與被加熱介質(zhì)之間的溫差減小，熱經(jīng)濟(jì)性好。
【IPC分類】F22D1/36, F28D15/02, F23J15/00
【公開號(hào)】CN104913294
【申請?zhí)枴緾N201410541943
【發(fā)明人】張國柱, 李本鋒, 陳曉萍
【申請人】大唐(北京)能源管理有限公司, 大唐科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2014年10月2日