專利名稱：排煙余熱在蒸汽回?zé)釀?dòng)力循環(huán)中的利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱交換系統(tǒng)，特別涉及一種鍋爐排煙余熱在蒸汽熱動(dòng)力循環(huán)中的利用系統(tǒng)。
具有蒸汽回?zé)釀?dòng)力循環(huán)的火力發(fā)電廠以及具有自備電廠的企業(yè)，在生產(chǎn)過程中存在各種余熱資源，如火電廠鍋爐排煙余熱，根據(jù)國(guó)內(nèi)機(jī)組重大問題普查結(jié)果，國(guó)產(chǎn)200mw和300mw機(jī)組鍋爐排煙溫度超過設(shè)計(jì)值20-30℃的情況很多，高的達(dá)180℃以上，鍋爐排煙余熱有效利用是當(dāng)務(wù)之急。由國(guó)外文獻(xiàn)Some applications of the Low-level Econom-izer，Proc.Amer.Power.ConfVol.ⅩⅩⅠⅠ，1960 PP189-195。和國(guó)內(nèi)發(fā)明專利利用鍋爐排煙余熱的低壓節(jié)能復(fù)合系統(tǒng)(發(fā)明專利號(hào)86105222.6)可知，余熱換熱器均布置在鍋爐空氣預(yù)熱器后部煙道內(nèi)，由于鍋爐排煙溫度較低，帶來(lái)以下缺點(diǎn)1、由于傳熱溫壓低，余熱換熱器受熱面積較大，需要較大布置空間;
2、為了保證一定傳熱溫壓，余熱換熱器的進(jìn)水只能由凝結(jié)水溫度較低的低壓加熱器供給，節(jié)省的是一部分原加熱低溫凝結(jié)水的低能級(jí)汽輪機(jī)抽汽，節(jié)能效益較低，加之余熱換熱器受熱面積較大，煙阻也大，扣除引風(fēng)機(jī)耗電，使節(jié)能效益更低。
綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)狀況的鍋爐排煙余熱利用系統(tǒng)，余熱換熱器受熱面積大，煙阻也大，使初投資增大，投資回收年限較長(zhǎng)，特別是對(duì)現(xiàn)有鍋爐，由于布置空間小，布置不下那么多受熱面，而引風(fēng)機(jī)由于鍋爐運(yùn)行日久，漏風(fēng)增大，引風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓余量不大，而影響現(xiàn)有鍋爐排煙余熱利用系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種排煙余熱在蒸汽回?zé)釀?dòng)力循環(huán)中的利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)降低了余熱利用系統(tǒng)的初投資和投資回收年限，提高了節(jié)能效益，特別是也能應(yīng)用于布置空間較小、引風(fēng)機(jī)壓頭不大的火電廠鍋爐-汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)中。
本發(fā)明的特征是，在鍋爐的第一級(jí)空氣換熱器前布置一余熱換熱器，通過余熱換熱器用排煙余熱加熱熱力系統(tǒng)中的凝結(jié)水，從而排除了用于加熱凝結(jié)水的汽輪機(jī)一級(jí)或多級(jí)抽氣，使它返回汽輪機(jī)中膨脹作功發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了排煙余熱的單能級(jí)和多能級(jí)梯度開發(fā)利用。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。
圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖3是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作詳細(xì)的說(shuō)明。
參照?qǐng)D1，本發(fā)明包括一與汽輪機(jī)6的排氣口相連接的凝汽器8，與汽輪機(jī)6的抽氣口相連接的低壓加熱器No5-No8、高壓加熱器No1-No3和除氧器No4，高壓加熱器No1-No3之間配置有供水調(diào)節(jié)閥a1-a4及回水控制閥b1-b4，低壓加熱器No5-No8之間配置有供水調(diào)節(jié)閥a5-a9及回水控制閥b5-b9，鍋爐1的第一級(jí)空氣換熱器5前布置一余熱換熱器4，余熱換熱器4的入口端A可與低壓加熱器的供水端A2或高壓加熱器的供水端A1相連接，余熱換熱器4的出水端B可與低壓加熱器的回水端B2或高壓加熱器的回水端B1或b1相連接，余熱換熱器4的出水端可以通過管道D接地溝或通過管道F接凝汽器8。另外，圖中，2是省煤器、3是第二級(jí)空氣預(yù)熱器、7是發(fā)電機(jī)、9是凝結(jié)水泵、10是給水泵。
由圖1可知余熱換熱器4布置在第一級(jí)空氣預(yù)熱器5之前任何部位煙道中，若要指定高壓加熱器No3出口凝結(jié)水向余熱換熱器4供水，則可只打開供水調(diào)節(jié)閥a3，經(jīng)A1點(diǎn)到A點(diǎn)向余熱換熱器4供水，因此可選擇控制供水調(diào)節(jié)閥a1至a4的開或關(guān)來(lái)控制各高壓加熱器經(jīng)A1點(diǎn)到A點(diǎn)向余熱換熱器4供水。同理，也可選擇控制供水調(diào)節(jié)閥的開或關(guān)來(lái)控制各低壓加熱器a5至a9經(jīng)A2點(diǎn)到A點(diǎn)向余熱換熱器4供水。經(jīng)余熱換熱器4加熱后B點(diǎn)處的凝結(jié)水，可選擇控制回水控制閥b1至b4或b5至b9的開與關(guān)，由B點(diǎn)經(jīng)B1點(diǎn)進(jìn)入各高壓加熱器或直接經(jīng)調(diào)節(jié)閥b1進(jìn)入省煤器，也可由B點(diǎn)經(jīng)B2點(diǎn)進(jìn)入各低壓加熱器或進(jìn)入除氧器，從而可節(jié)省一級(jí)以上原加熱凝結(jié)水的部分高壓加熱器或低壓加熱器汽輪機(jī)抽汽量，使之在汽輪機(jī)中繼續(xù)作功發(fā)電，由于余熱換熱器吸收了煙氣的熱量，使鍋爐排煙溫度低于原來(lái)值，那么排煙溫度降低的那一部分余熱實(shí)際上被用來(lái)發(fā)電，若發(fā)電機(jī)組的電功率不變，則可節(jié)能。
鍋爐機(jī)組在啟停時(shí)，余熱換熱器4的出口水可排入地溝或凝汽器8，以清洗和冷卻余熱換熱器4和連接管路。
參照?qǐng)D2，該實(shí)施例中，高壓加熱器No1-No3通過供水調(diào)節(jié)閥a3，a4及管道與余熱換熱器4的入口端相連接，余熱換熱器4的出水端通過回水控制閥b1與省煤器2的入口端相連接，從而余熱換熱器4與高壓加熱器No1-No3構(gòu)成了一并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D3，該實(shí)施例中，低壓加熱器No5-No8通過供水調(diào)節(jié)閥a6，a7及管道與余熱換熱器4的入口端相連接，余熱換熱器4的出水端通過回水控制閥b5與除氧器No4的入口端相連接，從而余熱換熱器4與低壓加熱器No5-No6構(gòu)成了一并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明具有以下特點(diǎn)1、余熱換熱器布置在第一級(jí)空氣預(yù)熱器之前，或省煤器前后適宜煙溫區(qū)。由于該處煙溫比鍋爐排煙溫度高得多，吸收相同熱量所需余熱換熱器受熱面積要小得多，相應(yīng)煙阻和水阻也小，這不但使節(jié)能改造所需初投資大幅度降低，而且也解決了現(xiàn)有鍋爐在較小空間內(nèi)布置余熱換熱器受熱面的問題，而鍋爐引風(fēng)機(jī)和凝結(jié)水泵也不需要更換;
2、余熱換熱器可擴(kuò)展到與高壓加熱器組成余熱利用系統(tǒng)。這是由于余熱換熱器所處煙溫較高，可用水溫較高的高壓加熱器凝結(jié)水向其供水，因而節(jié)省的是一部分高能位汽輪機(jī)抽汽，能顯著提高節(jié)能效益;
3、解決燃用高硫燃料余熱換熱器低溫腐蝕的問題。若高硫燃料的煙氣露點(diǎn)溫度在125℃以上，因低加供水溫度低，用低壓加熱器供水會(huì)使余熱換熱器受熱面的金屬壁溫低于燃用高硫燃料煙氣露點(diǎn)溫度，從而發(fā)生低溫腐蝕。高壓加熱器凝結(jié)水溫高，用高壓加熱器凝結(jié)水向余熱換熱器供水，可避免低溫腐蝕;
4、排煙余熱利用系統(tǒng)配有啟停時(shí)用來(lái)清洗和冷卻用的管路。
5、采用并聯(lián)排煙余熱利用系統(tǒng)時(shí)，余熱換熱器可來(lái)自一個(gè)以上高壓加熱器或低壓加熱器供水，即多路供水系統(tǒng);
6、只要能替代鍋爐排煙余熱的各種余熱資源、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿染軕?yīng)用本系統(tǒng)節(jié)能;
7、余熱換熱器可采用光管、肋片或鰭片管、膜式受熱面、太陽(yáng)能集熱器等構(gòu)成。
本發(fā)明系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作方便靈活，運(yùn)行可靠;鍋爐排煙溫度可調(diào);初投資低，投資回收年限約2年;發(fā)電煤耗可下降2-4.2g/kw.h;余熱換熱器能耐干燒，因而排煙余熱利用系統(tǒng)出故障，可切斷其供水，不影響發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行;余熱換熱器不會(huì)發(fā)生煙氣側(cè)低溫腐蝕;余熱換熱器受熱面積不大，系統(tǒng)煙氣側(cè)和水側(cè)阻力較小，有利于對(duì)現(xiàn)有鍋爐機(jī)組采用本技術(shù)進(jìn)行節(jié)能改造。
本發(fā)明適用于火電廠和具有自備電廠的鋼鐵、冶金、石油及化工等企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種余熱利用，也可用于太陽(yáng)能和地?zé)崮堋?br> 權(quán)利要求
1.排煙余熱在蒸汽回?zé)釀?dòng)力循環(huán)中的利用系統(tǒng)，包括與汽輪機(jī)(6)排氣口相連接的凝汽器(8)，與汽輪機(jī)(6)抽氣口相連接的低壓加熱器(No5-No8)、除氧器(No4)，本發(fā)明的特征是，該系統(tǒng)還包括一配置在鍋爐(1)的空氣換熱器(5)前的余熱換熱器(4)，余熱換熱器(4)與低壓加熱器(No5-No8)通過供水調(diào)節(jié)閥(a5-a9)、回水控制閥(b5-b9)及連接管道組成串聯(lián)或并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所說(shuō)的余熱換熱器(4)的入口端(A)與低壓加熱器的供水端(A)相連接，余熱換熱器(4)的出水端(B)與低壓加熱器的回水端(B2)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所說(shuō)的余熱換熱器(4)的出水端通過管道(F)的凝汽器(8)相連通。
4.排煙余熱在蒸汽回?zé)釀?dòng)力循環(huán)中的利用系統(tǒng)，包括與汽輪機(jī)(6)排氣口相連接的凝汽器(8)，與汽輪機(jī)(6)抽氣口相連接的高壓加熱器(No1-No8)、除氧器(No4)，本發(fā)明的特征是，該系統(tǒng)還包括一配置在鍋爐(1)的空氣換熱器(5)前的余熱換熱器(4)，余熱換熱器(4)與高壓加熱器(No1-No3)通過供水調(diào)節(jié)閥(a1-a4)、回水控制閥(b1-b4)及連接管道組成串聯(lián)或并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所說(shuō)的余熱換熱器(4)的入口端(A)與高壓加熱器的供水端(A1)相連接，余熱換熱器(4)的出水端(B)與高壓加熱器的回水端(B1)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所說(shuō)的余熱換熱器(4)的出水端通過管道(F)和凝汽器(8)相連通。
全文摘要
一種排煙余熱在蒸汽回?zé)釀?dòng)力循環(huán)中的利用系統(tǒng)，包括凝汽器，低壓加熱器、高壓加熱器和除氧器，鍋爐的空氣換熱器前配置一余熱換熱器，低壓加熱器和高壓加熱器分別通過閥門與余熱換熱器組成彼此獨(dú)立的串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)和余熱換熱器相連接，降低了余熱利用系統(tǒng)的初投資和投資回收年限，提高了節(jié)能效益，特別適用于布置空間小、引風(fēng)機(jī)壓頭不大的火電廠鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)F23J15/00GK1108745SQ9411962
公開日1995年9月20日 申請(qǐng)日期1994年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月29日
發(fā)明者徐永康, 林萬(wàn)超, 劉光鐸, 陳國(guó)慧, 邢秦安 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)