[发明专利]适用于多机组烟气余热回收用于集中供热的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃煤电站或热电站烟气余热回收节能技术。

背景技术

现役燃煤机组正在寻求各种节能降耗措施以降低供电煤耗，其中锅炉排烟余热回收利用是其中的一个重要技术方向，即在在空预器之后、脱硫塔之前烟道的合适位置通过加装烟气冷却器，用来加热凝结水、锅炉送风或城市热网低温回水，回收部分热量，从而达到节能提效、节水效果，若排烟温度降低30℃，机组供电煤耗可降低1.8g/kWh，脱硫系统耗水量减少70%。烟气冷却器可以是20G+ND钢的翅片管式换热器、或是316L+2205的合金光管式换热器、亦或是PTFE氟塑料U型光管式换热器，该冷却器用于吸收烟气余热加热热网循环水低温回水，烟气走外侧，低温水走管内侧。

在回收烟气余热用于集中供暖时，采用烟气冷却器直接或间接加热热网循环水低温回水的方式，即从热网循环水低温回水母管取水，经烟气冷却器加热后，再汇入热网循环水回水母管，抬升回水温度，减少蒸汽热网加热器的蒸汽抽汽，达到节能降耗的目的。

对于某一个燃煤电站或热电站而言，热网循环水低温回水管道一般只有一根母管，且北方地区，一般车间布置比较紧凑，厂内回水母管至热网循环泵入口之间管道设计较短，对于回收多个机组的烟气余热均用于加热热网循环水回水时，如若每台机组均在同一根母管上开设烟气余热取水口和回水口，则热网回水母管可以提供的开口位置有限，且管道阀门众多，占地空间大，系统复杂。在这里我们提出一种适用于多机组烟气余热回收的母管制配置方案，并对各机组不同负荷条件下的运行调节、各机组回水管汇总时可能产生的水击问题给出有效解决方案。

发明内容

在这里提出的该项发明，即发明一种适用于多机组烟气余热回收用于集中供热的系统和方法，在此配置方法中，整厂余热回收系统和热网系统之间的管道阀门配置简单，操作方便，占地面积小，且各机组余热回收系统又相对独立，可以根据自身情况方便地投入、退出或升降负荷，互不干扰，整厂运行能耗小，且在各机组余热回收回水管道汇总时，有效解决可能产生的水击问题。

为达到上述发明的目的，本发明的技术方案通过如下方式实现：适用于多机组烟气余热回收用于集中供热的系统和方法，包括烟气冷却器、烟气余热回收变频升压泵、扩压器、射流混合器、取水母管及切断阀、回水母管及切断阀。

在该项发明中，多台机组余热回收系统取水和回水均共用一根母管，设置取水母管切断阀、回水母管切断阀，通过这两个阀门可以在有需要将整厂余热回收系统与热网循环水系统快速隔离，余热回收系统的投入、退出可以很便利地进行切换，不影响整个热网循环水系统的安全稳定运行，且系统配置简单，占地空间小。同时在每个机组的烟气冷却器入口设置切断阀，以控制单元机组烟气余热系统的投入与退出。

每台机组配置一台余热回收变频升压泵，单元机组可以根据自身锅炉负荷和烟气入口温度的变化调节电机频率，以调节每台机组烟气冷却器内的低温水流量，从而追踪调节烟气余热负荷，相较于工频电机+调节阀调节的负荷调节模式，该调节方式的运行电耗更低，更为节能。同时多台机组设置公共备用泵，以减少初投资成本。

同时因不同机组运行负荷不同，有的机组升负荷，有的机组降负荷，余热回收升压泵的出力也不尽相同，当升压泵出口母管直接汇总至一根母管上时，极可能产生水击现象，造成管道系统的巨大震动，影响运行安全性。在本项发明的方案中，每台机组的余热回收升压泵出口管道和回水母管之间，设置扩压器，扩压器内的流速低于1m/s，每台升压泵出口管道先汇总于扩压器上，经过扩压器缓冲后，再经由回水母管去热网循环水回水母管，在扩压器内，不同机组出口的余热回水动压向静压转换，降低局部动压，从而避免水击的产生。

此外，在余热回收回水母管接入热网循环水回水母管时，设置一台45°倾斜角的射流混合器，避免高负荷时余热回水对热网循环水回水母管的冲击，减少管系震动。

以上系统配置方法存在以下优点：多台机组余热回收取水和回水均采用一根母管，仅配置一个取水切断阀和一个回水切断阀，系统简单，操作方便，节省占地空间；每台机组设置固定的余热回收变频升压泵，可以根据机组自身负荷情况调节余热系统的热负荷，负荷适应性好，且节省运行电耗；多台机组设置共用的备用泵，节省初投资；余热回收升压泵出口设置扩压器，消除水击现象；余热回收回水母管接入热网循环水回水母管时，设置射流混合器，减少对原热网循环水回水母管的冲击，避免管系震动。

附图说明

附图：适用于多机组烟气余热回收用于集中供热的系统和方法系统示意图（以升压泵设置在换热器后为例）。