專利名稱：一種爐內(nèi)外聯(lián)合降低鍋爐排煙溫度的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于余熱回收利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種爐內(nèi)外聯(lián)合降低鍋爐排煙溫度的系統(tǒng)。背景技術(shù)：
安裝有濕法脫硫系統(tǒng)的電站鍋爐，其工藝允許的排煙溫度低限值為85°C左右，目前國內(nèi)已出現(xiàn)一批向這個(gè)理論極限溫度接近的深度降低排煙溫度的技術(shù)方案和工程實(shí)踐，并在傳熱材料、積灰腐蝕、系統(tǒng)阻力、節(jié)能量優(yōu)化等諸方面完善上述系統(tǒng)。就普通的情況而言，深度降低排煙溫度的系統(tǒng)都存在增發(fā)電功的效益較低、設(shè)備改造投資回收期長的缺陷，其原因在于，(I)煙氣余熱的回收區(qū)間處于低的煙溫區(qū)域，能級不高；(2)只關(guān)注排煙溫度降低的絕對數(shù)值，而不去區(qū)分能量回收的位置是爐內(nèi)(空氣預(yù)熱·器出口之前)還是爐外(空氣預(yù)熱器出口之后)；(3)未將鍋爐的尾端作為一個(gè)整體系統(tǒng)，綜合考慮入爐熱風(fēng)溫度、制粉系統(tǒng)摻冷風(fēng)、預(yù)熱器漏風(fēng)等與降低排煙溫度之間的耦合。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)能降耗的爐內(nèi)外聯(lián)合降低鍋爐排煙溫度的系統(tǒng)。本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種爐內(nèi)外聯(lián)合降低鍋爐排煙溫度的系統(tǒng)，包括安裝在煙氣通道上的省煤器，其特征在于所述省煤器為延伸改造高壓省煤器，省煤器的出口連通三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的煙氣通道，三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的煙氣出口連接爐外煙氣余熱回收一級裝置，爐外煙氣余熱回收一級裝置通過電除塵器連通爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置，爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置通過安裝有循環(huán)水泵的冷媒水管路與第二爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置連通，第二爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置的空氣出口與第二三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的空氣通道連通。本實(shí)用新型包括四個(gè)節(jié)能量彼此耦合增益的系統(tǒng)延伸改造高壓省煤器、三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器、爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置和爐外煙氣余熱回收一級裝置，其中，前三者為作用于爐內(nèi)的余熱回收系統(tǒng)，其能量利用的能級最高，應(yīng)分配最大的排煙溫度降低幅度，最后一個(gè)系統(tǒng)為作用于爐外的余熱回收系統(tǒng)，其能量利用的級別較低，僅分配余留的排煙溫度降低。本實(shí)用新型中，空氣預(yù)熱器獨(dú)立設(shè)計(jì)，以恢復(fù)或超越排煙溫度設(shè)計(jì)值為特征；省煤器借助兩種方式增益空氣預(yù)熱器的作用，一是降低空氣預(yù)熱器進(jìn)口煙溫，通過函數(shù)傳遞直接降低排煙溫度，二是抑制預(yù)熱器出口熱風(fēng)溫度升高幅度，避免制粉系統(tǒng)摻冷風(fēng)，增加預(yù)熱器的有組織風(fēng)量，間接降低排煙溫度；爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置減重三種方式增益省煤器、空氣預(yù)熱器和爐外煙氣余熱回收一級裝置的作用，一是提高空氣預(yù)熱器進(jìn)口風(fēng)溫和預(yù)熱器出口風(fēng)溫，擴(kuò)大省煤器的降溫空間，二是較大提升預(yù)熱器出口煙溫，使?fàn)t外煙氣余熱回收一級裝置獲得高能級利用的設(shè)計(jì)環(huán)境，三是提高空氣預(yù)熱器金屬壁溫，減輕腐蝕積灰，以長效方式降低預(yù)熱器出口煙溫，增益空氣預(yù)熱器的作用。[0012]本實(shí)用新型的更優(yōu)方案為所述爐外煙氣余熱回收一級裝置與安裝凝結(jié)水泵的汽輪機(jī)低壓加熱器連通，且在連通管道上安裝有調(diào)節(jié)閥，通過調(diào)節(jié)閥改變返回汽輪機(jī)側(cè)的凝結(jié)水溫和功率增量。所述爐內(nèi)余熱煙氣回收二級裝置的煙氣出口連通脫硫塔，第二爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置的空氣進(jìn)口分別與鍋爐一次風(fēng)機(jī)和鍋爐二次風(fēng)機(jī)連通。所述延伸改造高壓省煤器的主要結(jié)構(gòu)為增加的光管管圈和擴(kuò)展單位空間傳熱表面的螺旋翅片或H型翅片，省煤器的合宜煙溫降幅度根據(jù)空氣預(yù)熱器的傳熱計(jì)算確定。所述三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器和第二三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的主要結(jié)構(gòu)為蓄熱元件優(yōu)化波形、增加的熱端高度以及預(yù)熱器進(jìn)口設(shè)計(jì)為均流裝置，其性能受到爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置傳熱功率的影響。 所述爐外煙氣余熱回收一級裝置的主要結(jié)構(gòu)為釬焊鎳基滲層鋸齒強(qiáng)化螺旋翅片管。所述爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置和第二爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置的主要結(jié)構(gòu)為鋼鋁復(fù)合嵌入式螺旋翅片管，中間冷媒水管和循環(huán)水泵在兩裝置之間組成熱媒水循環(huán)回路。本實(shí)用新型將鍋爐尾部作為一個(gè)整體統(tǒng)籌考慮排煙溫度的降低，遵循原則是以爐內(nèi)降低排煙溫度為主導(dǎo)，爐內(nèi)外聯(lián)合降低排煙溫度，實(shí)現(xiàn)深度節(jié)能。在這個(gè)原則下，協(xié)調(diào)整個(gè)鍋爐、汽輪機(jī)系統(tǒng)中的熱能傳遞、利用過程，以及鍋爐傳熱、制粉、金屬安全等各方面要求和增益，實(shí)現(xiàn)余熱回收的效益最大化。本系統(tǒng)將空氣預(yù)熱器進(jìn)口風(fēng)溫升高至50/40°C (夏季/冬季)，爐外煙氣余熱回收一級裝置出口煙溫降低至125 130°C，爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置出口煙溫降低至9(Γ100 ，以改前排煙溫度150°C計(jì)，可降低機(jī)組供電標(biāo)煤耗6 8g/kwh。以下結(jié)合附圖
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I省煤器，2三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，3第二三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，4爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置，5第二爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置，6爐外煙氣余熱回收一級裝置，7電除塵器，8循環(huán)水泵，9鍋爐一次風(fēng)機(jī)，10鍋爐二次風(fēng)機(jī)，11脫硫塔，12汽輪機(jī)低壓加熱器，13凝結(jié)水泵，14調(diào)節(jié)閥，15冷媒水管路，JDI-5節(jié)點(diǎn)1_5。
具體實(shí)施方式
附圖為本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施例。該實(shí)施例包括安裝在煙氣通道上的省煤器1，所述省煤器I為延伸改造高壓省煤器1，省煤器I的出口連通三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器2的煙氣通道，三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器2的煙氣出口連接爐外煙氣余熱回收一級裝置6，爐外煙氣余熱回收一級裝置6通過電除塵器7連通爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置4，爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置4通過安裝有循環(huán)水泵8的冷媒水管路15與第二爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置7連通，第二爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置5的空氣出口與第二三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器3的空氣通道連通；所述爐外煙氣余熱回收一級裝置6與安裝凝結(jié)水泵13的汽輪機(jī)低壓加熱器12連通，且在連通管道上安裝有調(diào)節(jié)閥14 ;所述爐內(nèi)余熱煙氣回收二級裝置4的煙氣出口連通脫硫塔11，第二爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置5的空氣進(jìn)口分別與鍋爐一次風(fēng)機(jī)9和鍋爐二次風(fēng)機(jī)10連通；所述延伸改造高壓省煤器I的主要結(jié)構(gòu)為增加的光管管圈和擴(kuò)展單位空間傳熱表面的螺旋翅片或H型翅片；所述三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器2和第二三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器3的主要結(jié)構(gòu)為蓄熱元件優(yōu)化波形、增加的熱端高度以及預(yù)熱器進(jìn)口設(shè)計(jì)為均流裝置；所述爐外煙氣余熱回收一級裝置6的主要結(jié)構(gòu)為釬焊鎳基滲層鋸齒強(qiáng)化螺旋翅片管；所述爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置4和第二爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置5的主要結(jié)構(gòu)為鋼鋁復(fù)合嵌入式螺旋翅片管。在電除塵器7的進(jìn)口煙道布置爐外煙氣余熱回收一級裝置6，其冷卻介質(zhì)為汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)12來的主凝結(jié)水，調(diào)節(jié)閥14用于調(diào)節(jié)爐外煙氣余熱回收一級裝置6的過流水量；爐內(nèi)降低排煙溫度的職能由經(jīng)受熱面延伸或擴(kuò)展的高壓省煤器I和經(jīng)蓄熱元件增容的兩三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器2、3完成，第二三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器3在節(jié)點(diǎn)3接受第二爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置5的耦合作用；制粉系統(tǒng)的冷風(fēng)摻入量在節(jié)點(diǎn)4接受延伸省煤器I的耦合作用；爐外煙氣余熱回收一級裝置6和第二爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置5的換熱功率之和由爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置4的進(jìn)口煙溫、第二爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置 5的出口煙溫以及延伸省煤器I與擴(kuò)容空氣預(yù)熱器2的換熱功率增量決定。本實(shí)例在延伸省煤器I進(jìn)口煙溫150°C情況下，獲得熱力參數(shù)及經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)變化如下節(jié)點(diǎn) I :_11°C，節(jié)點(diǎn) 2 ;-0.92°C，節(jié)點(diǎn) 3 :+33. 9°C，節(jié)點(diǎn) 4 ;+16· 6°C;節(jié)點(diǎn) 5 -500C0 系統(tǒng)減少制粉系統(tǒng)摻冷風(fēng)I. 5個(gè)百分點(diǎn)，降低排煙溫度50°C，其中爐內(nèi)降低27. 070C (借助省煤器I、第二三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器3和第二爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置5)，爐外降低22. 93°C (借助爐外煙氣余熱回收一級裝置6)。爐內(nèi)降低供電標(biāo)煤耗4.76g/kwh，爐外降低供電標(biāo)煤耗I. 74g/kwh，整個(gè)系統(tǒng)降低供電標(biāo)煤耗為6. 51g/kwh。本系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)(附圖中以“JD”標(biāo)識(shí))的參數(shù)變化范圍節(jié)點(diǎn)I :-10°C '30°C，節(jié)點(diǎn)2 ；-5°C +5°C，節(jié)點(diǎn) 3 +40°C +50°C，節(jié)點(diǎn) 4 ；+5°C "+20°C ;節(jié)點(diǎn) 5 -50°C _60°C。
權(quán)利要求1.一種爐內(nèi)外聯(lián)合降低鍋爐排煙溫度的系統(tǒng)，包括安裝在煙氣通道上的省煤器(1)，其特征在于所述省煤器(I)為延伸改造高壓省煤器(1)，省煤器(I)的出口連通三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器(2)的煙氣通道，三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器(2)的煙氣出口連接爐外煙氣余熱回收一級裝置(6)，爐外煙氣余熱回收一級裝置(6)通過電除塵器(7)連通爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置(4)，爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置(4)通過安裝有循環(huán)水泵(8)的冷媒水管路(15)與第二爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置(5)連通，第二爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置(5)的空氣出口與第二三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器(3)的空氣通道連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的爐內(nèi)外聯(lián)合降低鍋爐排煙溫度的系統(tǒng)，其特征在于所述爐外煙氣余熱回收一級裝置(6)與安裝凝結(jié)水泵(13)的汽輪機(jī)低壓加熱器(12)連通，且在連通管道上安裝有調(diào)節(jié)閥(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的爐內(nèi)外聯(lián)合降低鍋爐排煙溫度的系統(tǒng)，其特征在于所述爐內(nèi)余熱煙氣回收二級裝置(4)的煙氣出口連通脫硫塔(11)，第二爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置(5)的空氣進(jìn)口分別與鍋爐一次風(fēng)機(jī)(9)和鍋爐二次風(fēng)機(jī)(10)連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的爐內(nèi)外聯(lián)合降低鍋爐排煙溫度的系統(tǒng)，其特征在于所述延伸改造高壓省煤器(I)的主要結(jié)構(gòu)為增加的光管管圈和擴(kuò)展單位空間傳熱表面的螺旋翅片或H型翅片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的爐內(nèi)外聯(lián)合降低鍋爐排煙溫度的系統(tǒng)，其特征在于所述三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器(2)和第二三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器(3)的主要結(jié)構(gòu)為蓄熱元件優(yōu)化波形、增加的熱端高度以及預(yù)熱器進(jìn)口設(shè)計(jì)為均流裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的爐內(nèi)外聯(lián)合降低鍋爐排煙溫度的系統(tǒng)，其特征在于所述爐外煙氣余熱回收一級裝置(6)的主要結(jié)構(gòu)為釬焊鎳基滲層鋸齒強(qiáng)化螺旋翅片管。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的爐內(nèi)外聯(lián)合降低鍋爐排煙溫度的系統(tǒng)，其特征在于所述爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置(4)和第二爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置(5)的主要結(jié)構(gòu)為鋼鋁復(fù)合嵌入式螺旋翅片管。
專利摘要本實(shí)用新型屬于余熱回收利用技術(shù)領(lǐng)域，特別公開了一種爐內(nèi)外聯(lián)合降低鍋爐排煙溫度的系統(tǒng)。本實(shí)用新型包括四個(gè)節(jié)能量彼此耦合增益的系統(tǒng)延伸改造高壓省煤器、三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器、爐內(nèi)煙氣余熱回收二級裝置和爐外煙氣余熱回收一級裝置，其中，前三者為作用于爐內(nèi)的余熱回收系統(tǒng)，其能量利用的能級最高，應(yīng)分配最大的排煙溫度降低幅度，最后一個(gè)系統(tǒng)為作用于爐外的余熱回收系統(tǒng)，其能量利用的級別較低，僅分配余留的排煙溫度降低。本實(shí)用新型協(xié)調(diào)整個(gè)鍋爐、汽輪機(jī)系統(tǒng)中的熱能傳遞、利用過程，以及鍋爐傳熱、制粉、金屬安全等各方面要求和增益，實(shí)現(xiàn)余熱回收的效益最大化。
文檔編號F22D1/36GK202675248SQ20122034229
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者黃新元, 韓榮利, 吳東華, 高鵬, 胡賽群 申請人:山東泓奧電力科技有限公司