[发明专利]一种烟气余热利用系统

说明书

技术领域

本发明属于节能减排领域，具体涉及一种烟气余热利用系统。

背景技术

我国能源储量不足，需求量却又很旺盛，随着经济高速发展，现在已经成为全球第二大的能源消耗大国。能源的消耗量的不断增加带来了诸多社会和环境问题，节能降耗已经势在必行。煤炭是我国最主要的一次能源，燃煤发电在电力生产中占主要地位，提高发电效率，降低能源消耗对节能减排有重要意义。烟气余热损失是锅炉热损失中最主要的一项，占大中型锅炉输入热量的(4~8)%，锅炉总热损失的80%左右。通常排烟温度每升高12℃左右，排烟损失约增加1%。

降低电站锅炉排烟温度，用烟气中回收的热量加热凝结水和锅炉一次风都对提高电厂效率和降低污染物排放有积极影响，符合当前我国节能减排的政策要求，是应当大力提倡和发展的节能减排技术。但对于在运行电厂，很难通过提高蒸汽参数来提高回热系统效率，通过提高离开空气预热器的空气温度，增设凝结水加热旁路减少余热浪费等方式优化机组运行参数就成为唯一可行方法。

可见烟气余热损失的热量巨大，寻找一种烟气余热利用的系统及方法，对提高能源利用效率和环境保护很有必要。

王轰等人设计了一种锅炉余热回收装置（CN202092110U），该装置包括锅炉回水箱和安装在烟道上的吸热水箱，实现了锅炉余热的回收利用，极大地提高了锅炉进水温度。

叶勇健等人设计了一种烟气余热利用系统（CN102338371A），该系统在空气预热器和除尘器之间安装烟气换热器用以吸收烟气中的热量，并将吸收的热量将热凝结水。

程岩设计了一种锅炉烟气余热利用装置（CN202048561U），该装置中锅炉的烟气出口由烟道连接余热省煤器、余热利用器、余热空气预热器后通过引风机连接烟囱，从而可充分利用烟气余热，实现锅炉高温补水、热风鼓风。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合理利用烟气余热，降低整个发热装置的热耗和污染物的排放，提高能源利用效率，实现节能降耗的烟气余热利用系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括锅炉以及通过烟气通道与锅炉的烟气出口相连通的空气预热器、电除尘器、脱硫塔、二氧化碳捕集器和烟囱，在锅炉一次风入口管路上依次设置有空气加热器和空气预热器，在电除尘器与脱硫塔之间安装有第一烟气冷却器，第一烟气冷却器内的换热管经管路与空气加热器形成闭合循环管路，在脱硫塔与二氧化碳捕集器之间设置有第二凝热交换器，冷却水经第二凝热交换器加热后作市政采暖用，与锅炉相连的汽轮机出口冷凝水经管路返回汽轮机回热系统。

所述的脱硫塔与第二凝热交换器之间还安装有第一凝热交换器，与锅炉相连的汽轮机出口抽取部分冷凝水经第一凝热交换器加热后返回汽轮机回热系统。

所述的第一烟气冷却器与脱硫塔之间还安装有第二烟气冷却器，第一凝热交换器的换热出口通过该第二烟气冷却器后返回汽轮机回热系统。

本发明在脱硫塔和CO₂捕集系统之间增加凝热交换器，吸收烟气热量，用于加热凝结水和市政采暖；在电除尘器和脱硫塔之间设置有烟气冷却器，将从烟气中回收的热量方便用于加热锅炉一次风，且加热一次风的换热器在空气入口与空气预热器之间。本发明通过优化机组的运行参数，增加凝结水加热旁路，提高进入空气预热器的锅炉一次风温，可降低整个发热装置的热耗、降低污染物排放、提高能源的利用率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1，本发明包括锅炉1以及通过烟气通道与锅炉1的烟气出口相连通的空气预热器11、电除尘器2、脱硫塔5、二氧化碳捕集器8和烟囱9，在锅炉1一次风入口管路上依次设置有空气加热器12和空气预热器11，在电除尘器2与脱硫塔5之间安装有第一、二烟气冷却器3、4，第一烟气冷却器3内的换热管经管路与空气加热器12形成闭合循环管路，在脱硫塔5与二氧化碳捕集器8之间设置有两个凝热交换器即第一、第二凝热交换器6、7，冷却水经第二凝热交换器7加热后作市政采暖用；与锅炉1相连的汽轮机10出口的增加一个冷凝水管路，该管路经第一凝热交换器6、第二烟气冷却器4后与汽轮机回热系统相连。

本发明分为三个部分，即锅炉一次风加热系统、凝结水加热系统、市政采暖加热系统。

1）锅炉一次风加热系统