一種熱力發(fā)電的回?zé)?、余熱綜合梯級利用的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及熱力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種熱力發(fā)電的回?zé)?、余熱綜合梯級利用的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在熱力發(fā)電系統(tǒng)中，采用回?zé)岱绞绞翘岣邿崃ρh(huán)系統(tǒng)效率的重要手段。根據(jù)汽輪機(jī)抽汽加熱凝結(jié)水和給水的回?zé)嵫h(huán)，一方面可以減少汽輪機(jī)排汽的冷源損失，另一方面回?zé)嵯到y(tǒng)可以提高鍋爐的給水溫度，從而減小鍋爐傳熱溫差產(chǎn)生的不可逆性和損失。給水溫度的提高也增加了加熱給水后的煙氣溫度，該溫度較高的煙氣通常通過空氣預(yù)熱器采用回?zé)岬姆绞揭灶A(yù)熱進(jìn)入鍋爐的助燃空氣，即可減少加熱入爐冷空氣過程的損失，降低排煙溫度，減少排煙余熱損失，同時也有助于鍋爐制粉系統(tǒng)及燃燒系統(tǒng)的正常運(yùn)行和鍋爐燃燒效率的提高。
[0003]在鍋爐給水溫度和抽汽與給水平均傳熱溫差一定，以及總的汽輪機(jī)排汽量不變的情況下，汽水回?zé)嶂衅啓C(jī)低參數(shù)抽汽量越大、高參數(shù)抽汽量越小，則單位工質(zhì)的發(fā)電量越多，熱力循環(huán)效率越高。由于受回?zé)峒訜崞髌?、水?cè)進(jìn)出口參數(shù)的限制，汽輪機(jī)較高級抽汽量不能太小，較低級抽汽量不能太大。
[0004]傳統(tǒng)空氣預(yù)熱器始終存在受熱面正常安全運(yùn)行與提高機(jī)組熱效率的不利耦合因素。降低煙溫可提高系統(tǒng)熱效率，但更易使換熱面發(fā)生低溫腐蝕，同時造成嚴(yán)重堵灰，又降低了傳熱效率。反之，如果提高排煙溫度，雖然可以減輕低溫腐蝕和堵灰的危害，但是，系統(tǒng)熱效率降低。目前，主要采用回轉(zhuǎn)蓄熱式空氣預(yù)熱器，其換熱器冷端換熱面壁溫在由空氣側(cè)進(jìn)入煙氣側(cè)前遠(yuǎn)低于壁溫平均值，即使采用較高的排煙溫度，冷端換熱面依然存在低溫腐蝕和堵灰的問題。另外，鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)會提高煙氣酸露點(diǎn)，且脫硝后煙氣中的硫酸氫氨(NH) 4HSO4，會加劇空氣預(yù)熱器冷端的粘結(jié)性堵灰。
[0005]傳統(tǒng)的空氣預(yù)熱器根據(jù)設(shè)計(jì)工況采用固定的設(shè)計(jì)參數(shù)，使得鍋爐排煙溫度隨環(huán)境溫度、燃燒狀況和鍋爐運(yùn)行參數(shù)等變化而不斷變化。為了避免空氣預(yù)熱器的堵灰影響機(jī)組安全運(yùn)行，現(xiàn)有的空氣預(yù)熱器只能增大排煙溫度的設(shè)計(jì)值?，F(xiàn)代大機(jī)組的給水溫度較高，空預(yù)入口煙溫較高，受熱一次風(fēng)溫和熱平衡限制，排煙溫度也較高。另外，空氣預(yù)熱器出口的空氣溫度的設(shè)計(jì)需滿足燃燒系統(tǒng)的需求，難燃煤種設(shè)計(jì)的排煙溫度也往往高于煙氣酸露點(diǎn)很多，造成很大的煙氣余熱損失。
[0006]暖風(fēng)器的設(shè)計(jì)可以滿足北方地區(qū)冬季加熱空氣預(yù)熱器入口空氣需要，提高設(shè)備安全性，而且也有回?zé)峤?jīng)濟(jì)性。溫度較低的汽輪機(jī)末級抽汽已經(jīng)為負(fù)壓，作為暖風(fēng)器加熱汽源系統(tǒng)造價較高、問題較多，現(xiàn)有暖風(fēng)器通常采用較高參數(shù)的汽輪機(jī)抽汽加熱溫度較低的冷空氣，作功能力、損失較大，其回?zé)峤?jīng)濟(jì)性受到限制?，F(xiàn)有暖風(fēng)器可以作為一種煙氣排煙溫度的調(diào)節(jié)手段，但其投停控制和調(diào)節(jié)能力不能適應(yīng)環(huán)境溫度和煙氣溫度的頻繁大幅變動，并且受汽水沖擊和熱沖擊而故障頻繁。
[0007]現(xiàn)有的大多余熱回收技術(shù)主要考慮了降低鍋爐排煙溫度，不能解決傳統(tǒng)空氣預(yù)熱器的安全與效率的耦合問題。冬季時，由于冷空氣溫度較低，空氣預(yù)熱器后排煙溫度也較低，煙氣冷卻器的投入使用率很低?，F(xiàn)有的大多余熱回收技術(shù)也沒有與機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，往往只注意到提升回收低溫余熱的溫度，而忽視了低溫冷源的利用，沒有進(jìn)行低溫?zé)崂玫膬?yōu)化調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)能量的梯級利用。
[0008]將煙氣余熱換熱器分高低壓兩級置于空氣預(yù)熱器旁路煙道，雖然可以提高余熱利用的可調(diào)節(jié)性，但其系統(tǒng)和運(yùn)行控制復(fù)雜，且在空氣預(yù)熱器前后較小的空間設(shè)置大煙道急彎頭，使得換熱器的流場均勻性較差，換熱、堵灰和磨損狀況均惡化。另外，雖然其高壓級余熱利用熱效率較高，但由于部分煙氣走空氣預(yù)熱器旁路會改變空氣預(yù)熱器原熱平衡，降低了空預(yù)出口空氣溫度和鍋爐效率，增大了煙氣與其它工質(zhì)的平均傳熱溫差，不可逆熵產(chǎn)和損失增大，熱力循環(huán)的總體效率下降。
[0009]目前，汽輪機(jī)排汽的余熱和冷源利用普遍不佳。由于冬季熱栗的制熱系數(shù)較低，介質(zhì)吸收汽機(jī)排汽余熱達(dá)到所需供熱溫度時，熱栗系統(tǒng)消耗的外供高品質(zhì)能量過大，造成系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性較差?？绽錂C(jī)組排汽真空度較低，夏季排汽參數(shù)甚至高達(dá)30KPa以上，直接空冷技術(shù)還受環(huán)境風(fēng)的影響很大，高背壓運(yùn)行不僅嚴(yán)重影響機(jī)組的出力，而且還威脅著機(jī)組的運(yùn)行安全。一些空冷機(jī)組采用各種尖峰冷卻系統(tǒng)，提高真空度在2?5KPa左右，但投資或運(yùn)行費(fèi)用較高，經(jīng)濟(jì)性不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實(shí)用新型的目的在于，為解決現(xiàn)有熱力發(fā)電機(jī)組鍋爐煙氣空氣回?zé)?空氣預(yù)熱)不足、汽水系統(tǒng)回?zé)?給水加熱)不足和鍋爐煙氣余熱及汽機(jī)排汽余熱回收利用率低的問題，本實(shí)用新型提供了一種熱力發(fā)電的回?zé)?、余熱綜合梯級利用的系統(tǒng)。
[0011]本實(shí)用新型提供了一種熱力發(fā)電的回?zé)帷⒂酂峋C合梯級利用的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:空氣預(yù)熱器子系統(tǒng)、主凝結(jié)水子系統(tǒng)、凝結(jié)水中溫供水子系統(tǒng)、凝結(jié)水低溫供水子系統(tǒng)、煙氣冷卻凝結(jié)水子系統(tǒng)和空氣加熱凝結(jié)水子系統(tǒng);所述空氣預(yù)熱器子系統(tǒng)分別連接所述煙氣冷卻凝結(jié)水子系統(tǒng)、所述凝結(jié)水中溫供水子系統(tǒng)、所述凝結(jié)水低溫供水子系統(tǒng)和所述空氣加熱凝結(jié)水子系統(tǒng)，再匯總與所述主凝結(jié)水子系統(tǒng)相連。
[0012]所述空氣預(yù)熱器子系統(tǒng)包括:空氣預(yù)熱器11，空氣通道29，煙氣通道30，空預(yù)前空氣加熱器4，空預(yù)器入口空氣溫度傳感器5;
[0013]所述空氣通道29和所述煙氣通道30均與所述空氣預(yù)熱器11相連;所述空預(yù)前空氣加熱器4沿空氣流向設(shè)置在所述空氣預(yù)熱器11前的所述空氣通道29上；
[0014]所述空預(yù)器入口空氣溫度傳感器5設(shè)置在所述空預(yù)前空氣加熱器4和所述空氣預(yù)熱器11之間的所述空氣通道29上；
[0015]所述煙氣冷卻凝結(jié)水子系統(tǒng)包括:煙氣冷卻凝結(jié)水支管8，煙氣冷卻器凝結(jié)水支管閥32，煙氣冷卻凝結(jié)水支管增加循環(huán)栗31，煙氣冷卻器入口水溫傳感器9，空預(yù)后煙氣冷卻器3，煙氣冷卻器出口煙氣溫度傳感器13和煙氣冷卻器出口水溫傳感器12;
[0016]所述煙氣冷卻器凝結(jié)水支管閥32，所述煙氣冷卻凝結(jié)水支管增加循環(huán)栗31，所述煙氣冷卻器入口水溫傳感器9，所述空預(yù)后煙氣冷卻器3和所述煙氣冷卻器出口水溫傳感器12沿凝結(jié)水流向依次設(shè)置在所述煙氣冷卻凝結(jié)水支管8上；
[0017]所述煙氣冷卻器出口煙氣溫度傳感器13沿?zé)煔饬飨蛟O(shè)置在所述空預(yù)后煙氣冷卻器3后的所述煙氣通道30上；
[0018]所述主凝結(jié)水子系統(tǒng)包括:凝結(jié)水主管20，主凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥16，中溫級低壓加熱器18和低溫級低壓加熱器21 ；
[0019]所述主凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥16，所述中溫級低壓加熱器18和所述低溫級低壓加熱器21沿凝結(jié)水流向依次設(shè)置在所述凝結(jié)水主管20上；
[0020]所述凝結(jié)水中溫供水子系統(tǒng)包括:凝結(jié)水中溫供水總管14;
[0021 ]所述凝結(jié)水低溫供水子系統(tǒng)包括:凝結(jié)水低溫供水總管15，空氣加熱凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥6，煙氣冷卻低溫凝結(jié)水支管和煙氣冷卻低溫凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥19;
[0022]所述空氣加熱凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥6設(shè)置在所述凝結(jié)水低溫供水總管15上;所述煙氣冷卻低溫凝結(jié)水支管的一端連接在凝結(jié)水低溫供水總管15上沿凝結(jié)水流向的空氣加熱凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥6前;所述煙氣冷卻低溫凝結(jié)水支管的另一端連接在所述煙氣冷卻凝結(jié)水支管增壓循環(huán)栗31和所述煙氣冷卻器凝結(jié)水支管閥32之間的所述煙氣冷卻凝結(jié)水支管8上;在所述煙氣冷卻低溫凝結(jié)水支管上設(shè)有所述煙氣冷卻低溫凝結(jié)水支管調(diào)節(jié)閥19;
[0023]所述空氣加熱凝結(jié)水子系統(tǒng)包括:空氣加熱凝結(jié)水支管2，空氣加熱中溫凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥7，低溫凝結(jié)水循環(huán)支管增壓栗26，低溫凝結(jié)水循環(huán)支管逆止閥25，低溫凝結(jié)水循環(huán)支管閥24，低溫凝結(jié)水噴淋支管和低溫凝結(jié)水噴淋閥28;
[0024]所述空氣加熱中溫凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥7，所述低溫凝結(jié)水循環(huán)支管增壓栗26，所述低溫凝結(jié)水循環(huán)支管逆止閥25，所述低溫凝結(jié)水循環(huán)支管閥24依凝結(jié)水流向依次設(shè)置在所述空氣加熱凝結(jié)水支管2上；
[0025]在所述空氣加熱凝結(jié)水支管2上的凝結(jié)水依次流經(jīng)所述空氣加熱中溫凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥7，所述空預(yù)前空氣加熱器4，所述低溫凝結(jié)水循環(huán)支管增壓栗26，所述低溫凝結(jié)水循環(huán)支管逆止閥25，所述低溫凝結(jié)水循環(huán)支管閥24;
[0026]所述低溫凝結(jié)水噴淋支管的一端連接在所述空預(yù)前空氣加熱器4和所述低溫凝結(jié)水循環(huán)支管增壓栗26之間的所述空氣加熱凝結(jié)水支管2上，其另一端連接在沿蒸汽流動方向的汽輪機(jī)低壓缸排汽口之后；
[0027]所述低溫凝結(jié)水噴淋支管上沿凝結(jié)水流向依次設(shè)有所述低溫凝結(jié)水噴淋閥28和霧化噴淋裝置；
[0028]所述煙氣冷卻凝結(jié)水支管8的一端連接在沿凝結(jié)水流向所述主凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥16后的所述凝結(jié)水主管20上，其另一端連接在所述凝結(jié)水中溫供水總管14的一端；
[0029]所述空氣加熱凝結(jié)水支管2的一端連接在沿凝結(jié)水流向所述低溫級低壓加熱器21前的所述凝結(jié)水主管20上，另一端連接在所述凝結(jié)水中溫供水總管14的一端；
[0030]所述凝結(jié)水中溫供水總管14的一端分兩路，一路與所述煙氣冷卻凝結(jié)水支管8的一端相連，另一路與所述空氣加熱凝結(jié)水支管2的一端連接，所述凝結(jié)水中溫供水總管14的另一端連接在所述主凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥16和所述中溫級低壓加熱器18之間的所述凝結(jié)水主管20上;
[0031]所述凝結(jié)水低溫供水總管15的一端連接在所述空預(yù)前空氣加熱器4和所述空氣加熱中溫凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥7之間的所述空氣加熱凝結(jié)水支管2上;另一端連接在所述低溫級低壓加熱器21和所述中溫級低壓加熱器18之間的所述凝結(jié)水主管20上。
[0032]作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述空氣加熱凝結(jié)水子系統(tǒng)還包括:空預(yù)前低溫空氣加熱器4a和空氣加熱器出口水溫傳感器I;
[0033]所述空預(yù)前低溫空氣加熱器4a設(shè)置在所述空預(yù)前空氣加熱器4前的所述空氣通道29上;
[0034]所述空氣加熱器出口水溫傳感器I設(shè)置在所述空預(yù)前低溫空氣加熱器4a后的所述空氣加熱凝結(jié)水支管2上。
[0035]所述凝結(jié)水低溫供水子系統(tǒng)還包括空預(yù)前低溫空氣加熱凝結(jié)水支管和空預(yù)前低溫空氣加熱凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥23 ；
[0036]所述空預(yù)前低溫空氣加熱凝結(jié)水支管的一端連接在凝結(jié)水低溫供水總管15的空氣加熱凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥6前，另一端連接在空氣加熱凝結(jié)水支管2上的空預(yù)前空氣加熱器4和空預(yù)前低溫空氣加熱器4a之間；
[0037]所述空預(yù)前低溫空氣加熱凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥23設(shè)置在所述空氣加熱凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥6前的空預(yù)前低溫空氣加熱凝結(jié)水支管上。
[0038]作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述空氣加熱凝結(jié)水子系統(tǒng)還包括:低溫凝結(jié)水循環(huán)支管蒸汽加熱器27;所述低溫凝結(jié)水循環(huán)支管蒸汽加熱器27設(shè)置在所述低溫凝結(jié)水循環(huán)支管增壓栗26前的所述空氣加熱凝結(jié)水支管2上。
[0039]所述低溫凝結(jié)水循環(huán)支管蒸汽加熱器27的加熱蒸汽為汽輪機(jī)末級抽汽或者汽輪機(jī)排汽。
[0040]作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，該系統(tǒng)還包括更低溫凝結(jié)水循環(huán)系統(tǒng);所述更低溫凝結(jié)水循環(huán)系統(tǒng)包括:低溫凝結(jié)水再循環(huán)支管和低溫凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥22;
[0041]所述低溫凝結(jié)水再循環(huán)支管一端連接在低溫凝結(jié)水循環(huán)支管閥24和低溫凝結(jié)水循環(huán)支管逆止閥25之間的所述空氣加熱凝結(jié)水支管2上，其另一端連接在所述空氣加熱凝結(jié)水支管2上的所述空預(yù)前空氣加熱器4和所述空氣加熱中溫凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥7之間；或者，其另一端連接在所述空氣加熱凝結(jié)水支管2上的所述空預(yù)前低溫空氣加熱器4a和所述空預(yù)前空氣加熱器4之間；
[0042]所述低溫凝結(jié)水再循環(huán)支管上設(shè)有低溫凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥22。
[0043]作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述凝結(jié)水更低溫供水系統(tǒng)還包括:低溫循環(huán)管，低溫循環(huán)管控制閥