本實(shí)用新型涉及一種低溫省煤器，屬于余熱回收技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電力生產(chǎn)的主要能量來源是燃料燃燒釋放出的熱能。電站使用的燃料主要是煤炭、石油和天然氣，而這些燃料中均含有一定量的硫。硫經(jīng)過燃燒生成氧化硫氣體(SO2和SO3)。煙氣中的氧化硫氣體和粉塵的存在，使鍋爐煙氣的露點(diǎn)溫度達(dá)到90-110℃。此外，煙氣中的水汽凝結(jié)成水滴，并且與氧化硫氣體反應(yīng)生成硫酸，不僅嚴(yán)重地腐蝕鋼材損壞設(shè)備，而且煙氣中結(jié)露的水滴使受熱面管子外表潮濕，加劇了粉塵在受熱面的沉積、粘附和堵塞。所以電站的排煙的溫度設(shè)定在140-150℃之間。設(shè)定的溫度之所以遠(yuǎn)高于煙氣露點(diǎn)溫度主要就是為了避免酸腐蝕以及堵灰。然而卻使對應(yīng)的熱量損失大大增加，相當(dāng)于燃料熱量的8％～12％。為了回收鍋爐煙氣中的大量熱能，節(jié)省燃料，目前很多鍋爐都使用了省煤器，即在省煤器內(nèi)用冷水與煙氣進(jìn)行熱交換，降低煙氣的排放溫度，同時(shí)將經(jīng)過加熱的水重新放回鍋爐，以降低鍋爐的用煤量，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
對于本專利所涉及到的低溫省煤器來說，當(dāng)電廠鍋爐處于低負(fù)荷時(shí)，煙氣進(jìn)入省煤器的溫度會降低，這樣如果不有效調(diào)整省煤器的工作狀態(tài)的話，就會造成低溫露點(diǎn)腐蝕的狀況；同樣地情況還出現(xiàn)在鍋爐在冬季運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，外界的環(huán)境溫度過低時(shí)所造成的低溫露點(diǎn)腐蝕。
實(shí)用新型201220718322.6公開了一種提高省煤器出口煙溫的熱力系統(tǒng)，包括省煤器出口集箱、鍋筒、省煤器、省煤器給水管和堅(jiān)向設(shè)置的省煤器給水旁路，所述省煤器出口集箱與鍋筒之間設(shè)有數(shù)根連接管，省煤器給水旁路的底端接于省煤器給水管上，頂端接一橫向設(shè)置的聯(lián)通管，所述聯(lián)通管上接出與連接管數(shù)量相同且一一對應(yīng)連通的支管。該專利的省煤器為通常意義上的高溫省煤器，該省煤器的動(dòng)力系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的目的和達(dá)到的效果和本專利均有所不同，另外對于在外界環(huán)境溫度到達(dá)一定低溫的情況下，該系統(tǒng)就無法解決問題了，因此作為高溫省煤器的技術(shù)并不能完全解決低溫省煤器所面臨的低溫露點(diǎn)腐蝕的問題。
實(shí)用新型201420155537.0公開了一種高效無露點(diǎn)腐蝕省煤器，包括省煤器、換熱器、第一至第三管道。換熱器的高溫?zé)嵩催M(jìn)口連接第三管道，該換熱器的熱源出口連接一熱源出口管道，該換熱器的冷源入口連接一低溫鍋爐給水管；省煤器的入口通過第一管道與換熱器的冷源出口連接，省煤器的出口通過第二管道連接高溫段省煤器；高溫?zé)嵩唇橘|(zhì)通過第三管道進(jìn)入換熱器換熱降溫后通過熱源出口管道流出換熱器；鍋爐給水經(jīng)過換熱器的換熱加溫升高到省煤器的酸露點(diǎn)溫度以上，接著從換熱器的冷源出口流出換熱器，再通過第一管道進(jìn)入省煤器，然后吸收省煤器的熱量后通過省煤器的出口流出省煤器，最后通過第二管道進(jìn)入鍋爐汽包或高溫省煤器。該專利為了提高煙氣的溫度增加了換熱器，這樣也就增加了附加設(shè)備和維修相關(guān)管道，增加了設(shè)備復(fù)雜度和設(shè)備的成本。
有鑒于此特提出本實(shí)用新型。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低溫省煤器，通過增加旁路管道和再循環(huán)管道等設(shè)備，解決了低溫省煤器在鍋爐低負(fù)荷時(shí)排煙溫度過低而造成的低溫腐蝕問題，設(shè)備改造簡單且投資很少，實(shí)際效果非常明顯，運(yùn)行人員操作方便，極大地增加了系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性，加大了設(shè)備的負(fù)荷適應(yīng)性，變相提高了機(jī)組的熱效率。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是：
一種低溫省煤器，包括進(jìn)水管，出水管，旁路管道，再循環(huán)管道，再循環(huán)裝置，和煙氣冷卻器；所述旁路管道和再循環(huán)管道都分別與進(jìn)水管和出水管相連通，煙氣冷卻器包括進(jìn)水端、出水端，煙氣冷卻器的進(jìn)水端與進(jìn)水管連接，煙氣冷卻器的出水端和出水管連接，所述旁路管道、再循環(huán)管道與進(jìn)水管的連通位置相比所述煙氣冷卻器與進(jìn)水管的連通位置更加靠近進(jìn)水管的進(jìn)水端。
進(jìn)一步地，所述低溫省煤器分別與上級低溫加熱器和下級低溫加熱器依次連接，本級低溫省煤器的所述進(jìn)水管的一端與上級低溫加熱器的出水管道連接，另一端與本級所述煙氣冷卻器連接。
進(jìn)一步地，本級低溫省煤器的所述出水管一端與本級所述煙氣冷卻器連接，另一端與下級低溫加熱器的進(jìn)水管連接。
進(jìn)一步地，所述旁路管道包括兩條并行，且管道兩端分別與進(jìn)水管和出水管想通的主旁路管道和備用旁路管道。
進(jìn)一步地，所述旁路管道的管道半徑不小于進(jìn)水管的管道半徑。
進(jìn)一步地，所述主旁路管道上安裝有電動(dòng)閥，在電動(dòng)閥的進(jìn)水端和出水端各安裝有一個(gè)截止閥。
進(jìn)一步地，所述備用旁路管道上安裝有常閉截止閥。
進(jìn)一步地，所述再循環(huán)管道數(shù)量至少有兩條。
進(jìn)一步地，所述每條再循環(huán)管道上都安裝有所述再循環(huán)裝置。
進(jìn)一步地，所述再循環(huán)裝置包括一個(gè)變頻水泵，在變頻水泵的進(jìn)水端和出水端分別安裝有一個(gè)截止閥。
采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。通過增加旁路管道，使得由鍋爐低負(fù)荷或者是外界環(huán)境溫度較低等原因所引起的低溫省煤器出口煙溫過低現(xiàn)象得以解決，從而避免了由于鍋爐在運(yùn)用低溫省煤器后出現(xiàn)的出口煙溫低于煙氣的結(jié)露點(diǎn)溫度而造成的低溫腐蝕狀況。
該實(shí)用新型和現(xiàn)有的提高減煤器排煙溫度的設(shè)備相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：低溫省煤器的旁路管道結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備改造投資少；主旁路管道和備用旁路管道的設(shè)置不但為設(shè)備提供了更好的冗余配備，使得在主旁路管道出現(xiàn)故障時(shí)備用的旁路管道依然可以起到設(shè)備所需的效果，同時(shí)主備用旁路管道同時(shí)打開時(shí)，還可以進(jìn)一步減少低溫省煤器中循環(huán)水量，從而提高了設(shè)備使用的靈活度，并且這種冗余設(shè)計(jì)還可以實(shí)現(xiàn)不停機(jī)檢修，進(jìn)而增加了設(shè)備的可靠性和檢修的便利；另一方面本實(shí)用新型還提供了再循環(huán)系統(tǒng)及和它配套的再循環(huán)裝置，使得在極端低溫或者是負(fù)荷極低的狀況下，用進(jìn)一步提高低溫省煤器的進(jìn)水溫度的方法使省煤器繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而加大了設(shè)備的負(fù)荷適應(yīng)性，變相提高了機(jī)組的熱功率；進(jìn)一步地，該再循環(huán)管道及其再循環(huán)裝置也采用了冗余配置，同樣在可實(shí)現(xiàn)不停機(jī)檢修方便維護(hù)的同時(shí)，進(jìn)一步增加了負(fù)荷適應(yīng)的靈活性。
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
附圖說明
附圖作為本實(shí)用新型的一部分，用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步的理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，但不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。顯然，下面描述中的附圖僅僅是一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。在附圖中：
圖1是本實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中：1、進(jìn)水管；2、主旁路管道；3、主旁路進(jìn)水端截止閥；4、煙氣冷卻器；5、再循環(huán)管道出水端截止閥a；6、止回閥a；7、再循環(huán)管道a；8、變頻水泵a；9、再循環(huán)管道進(jìn)水端截止閥a；10、再循環(huán)管道進(jìn)水端截止閥b；11、變頻水泵b；12、再循環(huán)管道b；13、止回閥b；14、再循環(huán)管道出水端截止閥b；15、主旁路管道出水端截止閥；16、電動(dòng)閥；17、出水管；18、備用旁路管道；19、備用旁路管道常閉截止閥。
需要說明的是，這些附圖和文字描述并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的構(gòu)思范圍，而是通過參考特定實(shí)施例為本領(lǐng)域技術(shù)人員說明本發(fā)明的概念。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
如圖1所示，本實(shí)用新型揭示了一種低溫省煤器，包括進(jìn)水管1，出水管17，旁路管道，再循環(huán)管道，再循環(huán)裝置，和煙氣冷卻器4；所述旁路管道和再循環(huán)管道都分別與進(jìn)水管1和出水管17相連通，煙氣冷卻器4包括進(jìn)水端、出水端，煙氣冷卻器4的進(jìn)水端與進(jìn)水管1連接，煙氣冷卻器4的出水端和出水管17連接，所述旁路管道、再循環(huán)管道與進(jìn)水管1的連通位置相比所述煙氣冷卻器4與進(jìn)水管1的連通位置更加靠近進(jìn)水管1的進(jìn)水端。
實(shí)施例1：
本實(shí)用新型所揭示的低溫省煤器分別與上級低溫加熱器和下級低溫加熱器依次連接。如圖1所示，本級中的低溫省煤器的進(jìn)水管1的一端與上級低溫加熱器的出水管道連接，另一端與本級所述煙氣冷卻器4連接；同時(shí)本級低溫省煤器的出水管17一端與本級的煙氣冷卻器4連接，另一端與下級低溫加熱器的進(jìn)水管連接；使煙氣在多級的低溫省煤器中流動(dòng)，從而將省煤器內(nèi)的循環(huán)工質(zhì)(一般是水)得到逐級加熱，充分吸收煙氣余熱，達(dá)到節(jié)省燃料的目的。
但是伴隨著煙氣的余熱被逐漸吸收，也使煙氣的出口溫度不斷降低。一般來說，低溫省煤器設(shè)計(jì)中一般都必須要滿足鍋爐在常規(guī)負(fù)荷下的出口溫度高于煙氣的結(jié)露溫度(至少100℃)，因?yàn)楫?dāng)出口煙溫低于結(jié)露溫度時(shí)，煙氣會在低溫省煤器表面結(jié)露，而由于煙氣中含有SO3等物質(zhì)，因此在煙氣凝結(jié)成水后會對煙道造成嚴(yán)重的低溫腐蝕。
但是當(dāng)鍋爐處于超低負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，由于鍋爐的出口煙溫低于省煤器的常規(guī)設(shè)計(jì)要求，此時(shí)省煤器的出口煙溫就很容易低于結(jié)露點(diǎn)以下；相同的情況還會在極寒地區(qū)同樣出現(xiàn)，此時(shí)外界的環(huán)境溫度很低，如果仍然使用原省煤器的水循環(huán)控制伺服系統(tǒng)，就會造成上述的低溫腐蝕問題。為了解決這樣的問題，有的單位只能是停掉低溫省煤器，在燃料無法節(jié)省和低溫腐蝕造成的設(shè)備損壞的兩難中進(jìn)行抉擇。本實(shí)用新型提供了一種簡單方便，效果突出且可靠性很高的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決了這個(gè)問題。
如圖1所示，本實(shí)施例中的低溫省煤器在進(jìn)水管1進(jìn)入煙氣冷卻器4之前，增加了兩條并行的兩端分別與進(jìn)水管1和出水管17想通的主旁路管道2和備用旁路管道18；在主旁路管道2上沿著旁路管道進(jìn)水的方向依次安裝有主旁路進(jìn)水端截止閥3、電動(dòng)閥16、主旁路管道出水端截止閥15；在備用旁路管道18上安裝有備用旁路管道常閉截止閥19。
通常情況下旁路管道通過相應(yīng)的截止裝置封閉著該管道，但是當(dāng)鍋爐處于低負(fù)荷，或者外界環(huán)境溫度過低等原因需要提高低溫省煤器的出口煙溫的時(shí)候，就通過打開主旁路管道2上面的電動(dòng)閥16來實(shí)現(xiàn)將進(jìn)水管1進(jìn)入到煙氣冷卻器4中的一部分循環(huán)水不經(jīng)過熱交換直接流進(jìn)出水管17，使得汽液熱交換的介質(zhì)減少，降低熱交換的效率從而提高了出口煙溫。同時(shí)為了提高這種分流效果的作用，旁路管道的管道半徑設(shè)計(jì)為不小于進(jìn)水管1的管道半徑。
為了提供維修便利，本設(shè)計(jì)在主旁路管道2上面的電動(dòng)閥16的進(jìn)水端和出水端分別設(shè)置了主旁路進(jìn)水端截止閥3和主旁路管道出水端截止閥15，當(dāng)電動(dòng)閥16出現(xiàn)故障需要檢修的時(shí)候，通過關(guān)閉主旁路進(jìn)水端截止閥3和主旁路管道出水端截止閥15，實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)閥16在無水的環(huán)境下進(jìn)行檢修的目的。
為了滿足上述維修情況出現(xiàn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)旁路分流的效果，本實(shí)用新型設(shè)置了備用旁路管道18，在備用旁路管道18上設(shè)置有備用旁路管道常閉截止閥19。通常情況下備用旁路管道18通過其上的備用旁路管道常閉截止閥19的控制，封閉該旁路管道。但是當(dāng)出現(xiàn)諸如上述檢修或者其他情況造成的主旁路管道2無法正常發(fā)揮作用時(shí)，可以通過打開該備用旁路管道常閉截止閥19，使參與熱交換的循環(huán)工質(zhì)通過此備用旁路管道18同樣不用經(jīng)過熱交換，而直接流進(jìn)出水管17，達(dá)到提高出口煙溫的作用。
實(shí)施例2：
在現(xiàn)實(shí)的鍋爐運(yùn)行過程中，還有可能出現(xiàn)即使通過上述旁路分流循環(huán)水的方法也無法滿足出口煙溫要求的情況，以前的方法就是通過關(guān)閉上級省煤器的方法來實(shí)現(xiàn)升高煙溫的目的，這種方法同樣因噎廢食，造成燃料更多的消耗。本實(shí)用新型通過增加再循環(huán)管道的方式解決了這個(gè)問題。
在本實(shí)施例中，再循環(huán)管道設(shè)置如圖1所示，包括兩條再循環(huán)管道，分別為再循環(huán)管道a7和再循環(huán)管道b12，每條再循環(huán)管道上都安裝有再循環(huán)裝置，以再循環(huán)管道a7為例，在再循環(huán)管道a7上的再循環(huán)裝置沿水流的方向依次包括再循環(huán)管道進(jìn)水端截止閥a9，變頻水泵a8，止回閥a6，再循環(huán)管道出水端截止閥a5。
當(dāng)出現(xiàn)極端低溫或者是負(fù)荷極低的狀況下，為了進(jìn)一步提高省煤器的出口煙溫，此時(shí)可以在完全開啟實(shí)施例1中的旁路管道后，繼續(xù)打開再循環(huán)管道上的變頻水泵，將出水管17側(cè)的熱水泵入到煙氣冷卻器4的入水側(cè)，這樣可以保證煙氣的溫度高于露點(diǎn)溫度以上的要求。
在再循環(huán)管道a7上的變頻水泵a8需要檢修的時(shí)候，可以通過關(guān)閉再循環(huán)管道進(jìn)水端截止閥a9，止回閥a6，再循環(huán)管道出水端截止閥a5，使變頻水泵a8處于無水的環(huán)境，方便進(jìn)行設(shè)備的檢修和維護(hù)。當(dāng)再循環(huán)管道a7由于各種原因不能工作時(shí)，還可以通過開啟再循環(huán)管道b12來達(dá)到相同的效果，而且通過調(diào)整再循環(huán)管道a7和再循環(huán)管道b12的水量，可以方便地控制排煙的溫度。這種冗余配置，在實(shí)現(xiàn)不停機(jī)檢修方便維護(hù)的同時(shí)，進(jìn)一步增加了負(fù)荷適應(yīng)的靈活性。
以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專利的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述提示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型方案的范圍內(nèi)。