[发明专利]梯级利用锅炉烟气余热提高火电机组效率的方法和装置

说明书

（一）        技术领域

    本发明属于热循环技术利用领域，特别涉及一种梯级利用锅炉烟气余热提高火电机组效率的方法和装置。

（二）        背景技术

    电厂排烟热损失是锅炉热损失中最大的一部分，排烟温度每降低10～15℃，锅炉效率便能提高1%。目前，大型机组的设计排烟温度一般在120～130℃，而随着烟气脱硫脱硝技术的不断改进，烟气酸露点在90℃左右，因此排烟温度还有很大的下降空间。同时超临界和超超临界机组锅炉普遍存在排烟温度高于设计值的现象，省煤器出口进入空气预热器的烟气温度偏高。对此, 通常认为造成排烟温度高的原因是实际燃烧煤质与设计燃用煤质存在偏差, 设计时对管壁沾污估计不足, 省煤器受热面或者空气预热器受热面偏小, 尾部受热面吹灰器布置不合理或作用不明显等。从设计制造方面来讲，可以增大空气预热器的传热面积，以降低排烟温度。但是降低排烟温度有个限度，一方面当排烟温度比较低时，随着烟气温度的进一步降低，与空气的温差减少，即空气预热器的传热面积增加很多，烟气温度却降低很少；另一方面当排烟温度较低，预热器管的壁温低于烟气露点时，会发生低温腐蚀，运行一二年就要更换预热器，严重时半年就要更换。另外一种方式是在烟道尾部增设低压省煤器，适当增加省煤器受热面，强加烟气余热利用，提高给水温度，但由于参与传热的烟气能量品位不高，而且利用低压省煤器加强烟气余热利用，对机组发电贡献较小，热能利用未能做到温度对口、梯级利用，有用能损失很大。

（三）        发明内容

    本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构布置灵活自如、效率高、能耗低、动率大、排烟温度大幅降低的梯级利用锅炉烟气余热提高火电机组效率的方法和装置。

本发明是通过如下技术方案实现的： 

一种梯级利用锅炉烟气余热提高火电机组效率的方法，其特征是：包括以下步骤：

A、将烟气分流为第一部分烟气和第二部分烟气；

B、第一部分烟气对送入锅炉的一次风和二次风进行预热，第二部分烟气对高压给水进行加热，加热后的高压给水直接送入锅炉；

C、第二部分烟气用给高压给水加热后剩余的热量加热传热介质，加热传热介质后的第二部分烟气汇入对送入锅炉的一次风和二次风进行预热后的第一部分烟气中一起排出；

D、传热介质利用吸收的热量对送入锅炉的一次风和二次风进行初步预热；

E、冷却降温后的传热介质经升压后，重新吸收用于给高压给水加热后的第二部分烟气剩余的热量。

所述步骤A中还包括：将加热传热介质后的第二部分烟气与对送入锅炉的一次风和二次风进行预热后的第一部分烟气的混合气体的温度值与设定值相比较，如果低于设定值，则减少第二部分烟气的量；如果高于设定值，则增加第二部分烟气的量。

所述步骤D中还包括，将送入锅炉的一次风和二次风的温度值与设定值相比较，如低于设定值，则加大传热介质的流量；如高于设定值，则减少传热介质的流量。

所述步骤E中还包括，可通过调节分别加热一次风和二次风的传热介质的流量大小来控制进入锅炉的一次风和二次风之间的温度关系。

所述步骤A中，第二部分烟气占全部烟气的10％～30％。

一种梯级利用锅炉烟气余热提高火电机组效率的装置，包括锅炉和省煤器，其特征是：所述省煤器出口设置有空气预热器和烟气高压给水加热器，空气预热器进口端设置有一次风空气换热器和二次风空气换热器，烟气高压给水加热器出口端设置有烟气换热器，烟气换热器通过循环管路分别与一次风空气换热器和二次风空气换热器相连接。

所述循环管路上分别安装有膨胀槽和循环泵。

所述烟气高压给水加热器两端通过汽轮机回热系统除氧器出水母管与锅炉给水母管相连接。

所述分流后的第一部分烟气流经空气预热器，对一次风和二次风分别进行加热；第二部分烟气流经烟气高压给水加热器，对汽轮机回热系统除氧器出水母管分流的高压给水进行加热后，加热后的高压给水汇入锅炉给水母管。

所述烟气换热器通过传热介质吸收流经烟气高压给水加热器的第二部分烟气余热，并将其分别传递给一次风空气换热器和二次风空气换热器，对一次风和二次风分别进行预加热。