本發(fā)明涉及燃煤機(jī)組鍋爐尾部煙氣余熱利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及由煙氣余熱利用裝置、N+1號低壓加熱器、N號低壓加熱器、N-1號低壓加熱器等組成的，用于燃煤電廠回收煙氣余熱的并聯(lián)式煙氣余熱利用系統(tǒng)及其工藝方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)役燃煤電廠由于燃煤波動、機(jī)組老化等原因?qū)е聦?shí)際排煙溫度超過設(shè)計排煙溫度，造成機(jī)組經(jīng)濟(jì)性下降、電除塵器效率下降、脫硫水耗增加等一系列問題。

近年來基于煙氣余熱利用裝置的低低溫電除塵器技術(shù)得到較好的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了較好節(jié)能減排作用。根據(jù)煙氣余熱利用裝置與低壓加熱器連接方式的不同，煙氣余熱利用系統(tǒng)可分為并聯(lián)和串聯(lián)兩種形式。

請參考圖1，圖1為一種典型的并聯(lián)式煙氣余熱利用系統(tǒng)的管路及組成示意圖。

如圖所示，在并聯(lián)式煙氣余熱利用系統(tǒng)中，煙氣余熱利用裝置1水側(cè)從第一低壓加熱器5(即N+1號低壓加熱器)出口取出部分凝結(jié)水，經(jīng)煙氣余熱利用裝置1加熱后返回至第三低壓加熱器7(即N-1號低壓加熱器)入口，煙氣余熱利用裝置1與第二低壓加熱器6(即N號低壓加熱器)為并聯(lián)關(guān)系。

該系統(tǒng)和工藝方法利用低壓加熱器級間壓差克服煙氣余熱利用裝置水側(cè)阻力，當(dāng)煙氣余熱利用裝置系統(tǒng)水側(cè)阻力大于并聯(lián)的低壓加熱器級間壓差時，將無法實(shí)現(xiàn)；同時，為了保證低壓加熱器系統(tǒng)的安全性，低壓加熱器系統(tǒng)有最低流量限制(通常為50％)，因此并聯(lián)工藝僅能從低壓加熱器系統(tǒng)中取出部分凝結(jié)水，水量較小，無法有效降低煙氣余熱利用裝置出口煙溫至設(shè)計值。此外該工藝方法取水點(diǎn)單一，無法實(shí)現(xiàn)有效的水溫調(diào)節(jié)。

請參考圖2，圖2為一種典型的串聯(lián)式煙氣余熱利用系統(tǒng)的管路及組成示意圖。

如圖所示，在串聯(lián)式煙氣余熱利用系統(tǒng)中，煙氣余熱利用裝置1水側(cè)從第一加熱器5(即N+1號低壓加熱器)出口取出全部凝結(jié)水，經(jīng)煙氣余熱利用裝置1加熱后返回至第二加熱器6(即N號低壓加熱器)入口，煙氣余熱利用裝置1與第二加熱器6為串聯(lián)關(guān)系。

該工藝方法利用凝泵壓頭克服煙氣余熱利用裝置水側(cè)阻力，增加了凝泵電耗，當(dāng)凝泵壓頭余量小于煙氣余熱利用裝置系統(tǒng)水側(cè)阻力時，將無法實(shí)現(xiàn)。同時，由于全流量的凝結(jié)水進(jìn)入煙氣余熱利用裝置，水量、水溫?zé)o法調(diào)節(jié)，在變負(fù)荷運(yùn)行時，水量過大或者進(jìn)口水溫較低將導(dǎo)致煙氣余熱利用裝置出口煙溫低于設(shè)計值，導(dǎo)致低溫腐蝕，影響設(shè)備安全。

由于多數(shù)燃煤電廠排煙溫度較高，一般在130～150℃，而低低溫電除塵技術(shù)要求煙氣余熱利用裝置將進(jìn)入電除塵器的處理煙氣溫度降至90℃左右，因此煙氣余熱利用裝置的煙溫降幅高達(dá)40～60℃，煙氣余熱利用裝置的換熱需求很大，通常冷卻所需的凝結(jié)水量很大。但為了保證低壓加熱器安全性，與煙氣余熱利用裝置并聯(lián)的N號低壓加熱器需滿足最小流量(通常為50％)要求，因此能夠進(jìn)入煙氣余熱利用裝置的機(jī)組凝結(jié)水水量和煙氣余熱利用裝置滿足換熱要求的凝結(jié)水量產(chǎn)生了矛盾。

為了解決這個矛盾，目前采用降低煙氣余熱利用裝置入口水溫或提高出口水溫的方式。這兩種方式均可有效減少煙氣余熱利用裝置換熱的凝結(jié)水量需求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)煙氣余熱利用裝置出口煙溫達(dá)到設(shè)計值。但降低入口水溫的方式會帶來設(shè)備低溫腐蝕風(fēng)險，腐蝕和堵灰將使得換熱管排的傳熱效率達(dá)不到設(shè)計要求，造成設(shè)備無法滿足使用需求，而通過提高煙氣余熱利用裝置出口水溫的方式將造成設(shè)備阻力大、投資成本高，占地空間大等問題。

根據(jù)上述分析可知，在采用并聯(lián)的煙氣余熱利用系統(tǒng)及方法時，當(dāng)煙氣余熱利用裝置系統(tǒng)水側(cè)阻力大于并聯(lián)的N號低壓加熱器的水側(cè)阻力時，煙氣余熱利用裝置出口的凝結(jié)水無法返回至N-1號低壓加熱器，無法實(shí)現(xiàn)煙氣余熱利用裝置的正常工作。

本發(fā)明要解決的關(guān)鍵問題是傳統(tǒng)并聯(lián)工藝方法進(jìn)入煙氣余熱利用裝置的水溫、水量無法隨機(jī)組負(fù)荷、季節(jié)、燃煤變化而變化造成煙氣余熱利用裝置換熱管管壁溫度過低，造成低溫腐蝕及積灰堵灰的問題。由于傳統(tǒng)并聯(lián)工藝方法無法有效控制進(jìn)入煙氣余熱利用裝置的凝結(jié)水水溫及水量，無法滿足煙氣余熱利用裝置對低低溫電除塵器深度調(diào)溫處理需求且當(dāng)煙氣余熱利用裝置水側(cè)阻力大于N號低壓加熱器水側(cè)阻力時，煙氣余熱利用裝置無法正常工作，因此傳統(tǒng)的并聯(lián)系統(tǒng)及工藝方法急需改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種煙氣余熱利用系統(tǒng)。該系統(tǒng)在保證低壓加熱器系統(tǒng)最小流量下，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入煙氣余熱利用裝置的水溫、水量可在任何工況下達(dá)到設(shè)計值，實(shí)現(xiàn)對電除塵器煙溫進(jìn)行深度調(diào)溫處理，有效降低煙氣粉塵比電阻，提高電除塵器效率，回收煙氣余熱并節(jié)約機(jī)組煤耗，節(jié)省設(shè)備占地，高效脫除煙氣中的SO3，減輕煙氣余熱利用裝置后的設(shè)備腐蝕。

本發(fā)明的另一目的是提供一種采用上述煙氣余熱利用系統(tǒng)進(jìn)行煙氣余熱利用的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種煙氣余熱利用系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)的第一低壓加熱器、第二低壓加熱器、第三低壓加熱器以及與所述第二低壓加熱器并聯(lián)的煙氣余熱利用裝置，所述煙氣余熱利用裝置的水側(cè)入口與所述第一低壓加熱器的出口之間設(shè)有增壓泵單元，所述煙氣余熱利用裝置的水側(cè)出口與所述第三低壓加熱器的入口之間設(shè)有回水調(diào)節(jié)閥單元，所述回水調(diào)節(jié)閥組的入口與增壓泵組的入口之間設(shè)有再循環(huán)調(diào)節(jié)閥單元。

優(yōu)選地，所述增壓泵單元為增壓泵組，所述增壓泵組包括沿凝結(jié)水流向依次串聯(lián)的增壓閘閥、增壓泵、止回閥以及電動閘閥。

優(yōu)選地，設(shè)有多組所述增壓泵組，且所述增壓泵組之間相互并聯(lián)。

優(yōu)選地，所述回水調(diào)節(jié)閥單元為回水調(diào)節(jié)閥組，所述回水調(diào)節(jié)閥組包括沿凝結(jié)水流向依次串聯(lián)的第一回水閘閥、回水電動調(diào)節(jié)閥、第二回水閘閥以及與所述第一回水閘閥、回水電動調(diào)節(jié)閥、第二回水閘閥所構(gòu)成的閥組相并聯(lián)的第三回水閘閥。

優(yōu)選地，所述再循環(huán)調(diào)節(jié)閥單元為再循環(huán)調(diào)節(jié)閥組，所述再循環(huán)調(diào)節(jié)閥組包括沿凝結(jié)水流向依次串聯(lián)的第一再循環(huán)閘閥、再循環(huán)電動調(diào)節(jié)閥、第二再循環(huán)閘閥以及與所述第一再循環(huán)閘閥、再循環(huán)電動調(diào)節(jié)閥、第二再循環(huán)閘閥所構(gòu)成的閥組相并聯(lián)的第三再循環(huán)閘閥。

優(yōu)選地，所述煙氣余熱利用裝置設(shè)于鍋爐空預(yù)器出口煙道內(nèi)。

為實(shí)現(xiàn)上述另一目的，本發(fā)明提供一種煙氣余熱利用方法，此方法采用上述任一項(xiàng)所述的煙氣余熱利用系統(tǒng)進(jìn)行煙氣余熱利用，包括：

在所述煙氣余熱利用裝置進(jìn)口煙氣溫度較高時，通過增大所述增壓泵單元的功率，增大進(jìn)入所述煙氣余熱利用裝置的冷卻水量；同時調(diào)大所述再循環(huán)調(diào)節(jié)閥單元的開度，引更多的高溫冷卻水與所述增壓泵單元入口的低溫冷卻水混合至設(shè)計水溫。

進(jìn)一步地，增大所述回水調(diào)節(jié)閥單元的開度，使所述第一低壓加熱器出口引出的水量與第三低壓加熱器進(jìn)口回水的水量一致。

為實(shí)現(xiàn)上述另一目的，本發(fā)明還提供一種煙氣余熱利用方法，此方法采用上述任一項(xiàng)所述的煙氣余熱利用系統(tǒng)進(jìn)行煙氣余熱利用，包括：

在煙氣余熱利用裝置進(jìn)口煙氣溫度較低時，通過減小所述增壓泵單元的功率，減少進(jìn)入所述煙氣余熱利用裝置的冷卻水量；同時減小所述再循環(huán)調(diào)節(jié)閥單元的開度，引更少的高溫冷卻水與所述增壓泵單元入口的低溫冷卻水混合至設(shè)計水溫。

進(jìn)一步地，減小所述回水調(diào)節(jié)閥單元的開度，使所述第一低壓加熱器出口引出的水量與第三低壓加熱器進(jìn)口回水的水量一致。

本發(fā)明所提供的煙氣余熱利用系統(tǒng)及方法，相比于常規(guī)的并聯(lián)式煙氣余熱利用系統(tǒng)和方法，能夠在保證低壓加熱器系統(tǒng)最小安全流量下，自動控制煙氣余熱利用裝置進(jìn)口水溫達(dá)到設(shè)計值，減輕煙氣余熱利用裝置的低溫腐蝕風(fēng)險，保證煙氣余熱利用裝置的安全運(yùn)行。同時，能夠通過增加進(jìn)入煙氣余熱利用裝置的冷卻水量，更大幅度降低煙氣余熱利用裝置出口煙氣溫度，實(shí)現(xiàn)煙氣余熱的高效回收，進(jìn)一步降低粉塵比電阻，提高電除塵效率，達(dá)到更佳的節(jié)能減排效果等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)和方法利用低壓加熱器系統(tǒng)的級間壓差，并通過增壓泵單元克服煙氣余熱利用裝置系統(tǒng)水側(cè)阻力，減小了增壓泵單元的電耗，實(shí)現(xiàn)煙氣余熱利用裝置任何工況下都能正常工作。

附圖說明

圖1為一種典型的并聯(lián)式煙氣余熱利用系統(tǒng)的管路及組成示意圖；

圖2為一種典型的串聯(lián)式煙氣余熱利用系統(tǒng)的管路及組成示意圖；

圖3為本發(fā)明所提供煙氣余熱利用系統(tǒng)的一種具體實(shí)施方式的管路及組成示意圖。

圖中：

1.煙氣余熱利用裝置 2.增壓泵組 3.再循環(huán)調(diào)節(jié)閥組 4.回水調(diào)節(jié)閥組 5.第一低壓加熱器 6.第二低壓加熱器 7.第三低壓加熱器

具體實(shí)施方式

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)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

請參考圖3，圖3為本發(fā)明所提供煙氣余熱利用系統(tǒng)的一種具體實(shí)施方式的管路及組成示意圖

在一種具體實(shí)施例中，本發(fā)明所提供的煙氣余熱利用系統(tǒng)，主要由第一低壓加熱器5(即N+1號低壓加熱器，這里為軸封加熱器)、第二低壓加熱器6(即N號低壓加熱器)、第三低壓加熱器7(即N-1號低壓加熱器)、增壓泵組2、再循環(huán)調(diào)節(jié)閥組3、回水調(diào)節(jié)閥組4以及煙氣余熱利用裝置1等經(jīng)管路連接構(gòu)成。

其中，第一低壓加熱器5、第二低壓加熱器6、第三低壓加熱器7從右向左依次串聯(lián)，煙氣余熱利用裝置1設(shè)于鍋爐空預(yù)器出口煙道內(nèi)，用于吸收鍋爐煙氣(流向見空心箭頭)余熱，加熱汽機(jī)凝結(jié)水(流向見實(shí)心箭頭)，從而降低機(jī)組煤耗，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。

煙氣余熱利用裝置1的換熱介質(zhì)為機(jī)組凝結(jié)水，其與第二低壓加熱器6并聯(lián)，冷卻水取自第一低壓加熱器5出口，經(jīng)過煙氣余熱利用裝置1加熱后回至第三低壓加熱器7入口，實(shí)現(xiàn)煙氣余熱的高效回收。

增壓泵組2設(shè)置在煙氣余熱利用裝置1的水側(cè)入口與第一低壓加熱器5的出口之間，增壓泵為變頻離心泵。通過增壓泵組2可調(diào)節(jié)進(jìn)入煙氣余熱利用裝置的冷卻水量達(dá)到設(shè)計水量，同時克服煙氣余熱利用裝置系統(tǒng)水側(cè)阻力，實(shí)現(xiàn)煙氣余熱利用裝置在任何工況下都可正常工作。

在本實(shí)施例中，設(shè)有兩組增壓泵組2，且兩組增壓泵組2之間相互并聯(lián)，每一組增壓泵組2均由沿凝結(jié)水流向依次串聯(lián)的增壓閘閥、增壓泵、止回閥以及電動閘閥組成。

回水調(diào)節(jié)閥組4設(shè)置在煙氣余熱利用裝置1的水側(cè)出口與第三低壓加熱器7的入口之間，通過回水調(diào)節(jié)閥組4可調(diào)節(jié)進(jìn)入第三低壓加熱器7的水量和水溫，也就是通過回水調(diào)節(jié)閥組4開度調(diào)節(jié)進(jìn)入第三低壓加熱器7進(jìn)口的水量，從而調(diào)節(jié)從第一低壓加熱器5出口引出的水量與第三低壓加熱器7進(jìn)口回水的水量一致，且回水水溫和第三低壓加熱器7進(jìn)口水溫一致。

回水調(diào)節(jié)閥組4由沿凝結(jié)水流向依次串聯(lián)的第一回水閘閥、回水電動調(diào)節(jié)閥、第二回水閘閥以及第三回水閘閥組成，其中第三回水閘閥與第一回水閘閥、回水電動調(diào)節(jié)閥、第二回水閘閥所構(gòu)成的閥組相并聯(lián)。

再循環(huán)調(diào)節(jié)閥組3設(shè)置在回水調(diào)節(jié)閥組4的入口與增壓泵組2的入口之間，通過再循環(huán)調(diào)節(jié)閥組3可實(shí)現(xiàn)在任何工況下將第一低壓加熱器5出口低溫凝結(jié)水與煙氣余熱利用裝置1出口高溫凝結(jié)水混合到設(shè)計水溫后，再進(jìn)入煙氣余熱利用裝置1，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入煙氣余熱利用裝置1的進(jìn)口水溫可調(diào)節(jié)；并保證有足夠多的水量進(jìn)入煙氣余熱利用裝置1來實(shí)現(xiàn)深度降溫。

再循環(huán)調(diào)節(jié)閥組3由沿凝結(jié)水流向依次串聯(lián)的第一再循環(huán)閘閥、再循環(huán)電動調(diào)節(jié)閥、第二再循環(huán)閘閥以及第三再循環(huán)閘閥組成，其中第三再循環(huán)閘閥與第一再循環(huán)閘閥、再循環(huán)電動調(diào)節(jié)閥、第二再循環(huán)閘閥所構(gòu)成的閥組相并聯(lián)。

當(dāng)然，上述實(shí)施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選方案，具體并不局限于此，在此基礎(chǔ)上可根據(jù)實(shí)際需要作出具有針對性的調(diào)整，從而得到不同的實(shí)施方式。例如，將增壓泵組2的數(shù)量減少為一組或增加為三組，或者，增壓泵組2、再循環(huán)調(diào)節(jié)閥組3及回水調(diào)節(jié)閥組4分別采用不同數(shù)量、不同類型的控制閥，采用不同的連接方式來構(gòu)成相應(yīng)的泵組或閥組，等等。由于可能實(shí)現(xiàn)的方式較多，這里就不再一一舉例說明。

除了上述煙氣余熱利用系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種煙氣余熱利用方法，此方法采用上文中的煙氣余熱利用系統(tǒng)進(jìn)行煙氣余熱利用，包括：

當(dāng)煙氣余熱利用裝置1進(jìn)口煙氣溫度較高時，通過增大增壓泵的電機(jī)頻率，增大進(jìn)入煙氣余熱利用裝置1的冷卻水量；同時調(diào)大再循環(huán)調(diào)節(jié)閥組3的開度，引更多的高溫冷卻水與增壓泵入口的低溫冷卻水混合至設(shè)計水溫。由于進(jìn)入煙氣余熱利用裝置1的水量增大，為保障低壓加熱器的安全運(yùn)行，增大第三低壓加熱器7進(jìn)口回水調(diào)節(jié)閥組4的開度，保證第一低壓加熱器5出口引出的水量與第三低壓加熱器7進(jìn)口回水的水量一致。

當(dāng)煙氣余熱利用裝置1進(jìn)口煙氣溫度較低時，首先通過減小增壓泵的電機(jī)頻率，減少進(jìn)入煙氣余熱利用裝置1的冷卻水量；其次減小再循環(huán)調(diào)節(jié)閥組3的開度，引更少的高溫冷卻水與增壓泵入口的低溫冷卻水混合至設(shè)計水溫。最后由于進(jìn)入煙氣余熱利用裝置1的水量減少，為保障低壓加熱器的安全運(yùn)行，減小第三低壓加熱器7進(jìn)口回水調(diào)節(jié)閥組4的開度，保證第一低壓加熱器5出口引出的水量與第三低壓加熱器7進(jìn)口回水的水量一致。

上述煙氣余熱利用系統(tǒng)及方法，能夠在保證低壓加熱器系統(tǒng)最小安全流量下，自動控制煙氣余熱利用裝置1進(jìn)口水溫達(dá)到設(shè)計值，減輕煙氣余熱利用裝置的低溫腐蝕風(fēng)險，保證煙氣余熱利用裝置1的安全運(yùn)行。同時，能夠通過增加進(jìn)入煙氣余熱利用裝置1的冷卻水量，更大幅度降低煙氣余熱利用裝置1出口煙氣溫度，實(shí)現(xiàn)煙氣余熱的高效回收，進(jìn)一步降低粉塵比電阻，提高電除塵效率，達(dá)到更佳的節(jié)能減排效果等優(yōu)點(diǎn)。

該系統(tǒng)和方法利用低壓加熱器系統(tǒng)的級間壓差，并通過增壓泵單元2克服煙氣余熱利用裝置1系統(tǒng)水側(cè)阻力，減小了增壓泵單元的電耗，實(shí)現(xiàn)煙氣余熱利用裝置1任何工況下都能正常工作。

以上對本發(fā)明所提供的煙氣余熱利用系統(tǒng)及方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(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)明的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(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)。