[发明专利]一种空气加热器和低压省煤器联合利用排烟余热系统

说明书

本发明公开了一种空气加热器和低压省煤器联合利用排烟余热系统，包括低压给水管道、第一低压加热器、第二低压加热器、第三低压加热器、第一阀门组、第二阀门组、一级烟气冷却器、二级烟气冷却器、闭冷泵、除氧器、空气加热器、空气输入管道、空气预热器、空气输出管道、烟气输入管道及烟气输出管道，该系统的经济性较好，且能够保证锅炉给水系统安全运行，系统的热经济性较高。

技术领域

本发明属于烟气余热利用技术领域，涉及一种空气加热器和低压省煤器联合利用排烟余热系统。

背景技术

我国电站锅炉发展迅速，清洁煤燃用技术更是发展的重点，如CFB锅炉技术、IGCC技术等。我国从35t/h CFB锅炉研发开始至今已发展到具有自主知识产权的330MW CFB锅炉，600MW超临界CFB锅炉也已在四川白马电厂建成。

相比传统的煤粉锅炉，CFB锅炉由于其在流动、燃烧、污染物生成与排放、灰渣处置、受热面磨损等方面具有独到的特点，在发展过程中不可避免的暴露出一些问题，加之锅炉厂在进行设计时对国内煤种和运行条件考虑不足，因此CFB锅炉在运行中存在诸如堵煤、排渣不畅、受热面磨损、排烟温度高等问题。

CFB锅炉运行中排烟温度高一直是困扰运行人员的一个难题，从目前已投运机组的运行情况来看排烟温度普遍高于设计值10～50℃，按照经验排烟温度每上升10℃，锅炉效率下降0.5％，标准供电煤耗上升2g/(kWh)。此外，已经有相当数量的机组采用布袋除尘器，排烟温度过高时除尘器的寿命和运行安全性会受到影响。因此，降低排烟温度对于节能降耗及提高锅炉的安全可靠性具有双重意义。

回转式空预器在冬季运行时由于冷热端温差大，会出现栅板摩擦阻力大，空预器电流跳动以及进口冷风温度过低导致空预器低温腐蚀的问题，因此为提高机组运行安全性，应提高空预器进口冷风温度，缩小冷热端温差。

《火电厂热系统定量分析》(林万超著)提出：国内应用暖风器已比较广泛，尤其是在北方寒冷地区。用它来解决锅炉空预器低温腐蚀和堵灰，已收到良好效果，其缺点是采用辅助蒸汽充当暖风器热源，在多数情况下热经济性在降低，尤其是暖风器参数选择不当时，将大幅降低。

其原因为暖风器温升超过临界温升后，它所引起排烟温度升高的热损失将大于暖风器的回热收益。

随着暖风的温度继续提高，排烟温升热损失愈来愈大，而回热收益增长率却逐步减缓，达到最大后开始下降，所以暖风器热经济性的亏损将越来越大。

为此，参考图1，现有技术提出了暖风器-低压省煤器联合系统。暖风器加热汽引自N+1段抽汽，放热后的凝结水自流返回下一级加热器。低压省煤器布置在锅炉尾部的预热器后面，其进水取自N+1加热器出口凝结水，该凝结水在低压省煤器中吸收烟气热量后，返回到除氧器。

参考图2，另一种“一种水媒式锅炉排烟余热回收利用装置”实用新型专利提出的装置存在两个闭式循环，其一由烟气冷却器、烟气冷却器进出口集箱、循环水泵、闸阀、余热利用导向阀和给水加热器组成；其二由烟气冷却器、烟气冷却器进出口集箱、循环水泵、闸阀、余热利用导向阀和空气加热器组成。在夏季时，第一个闭式循环运行，闭式循环冷却水由烟气冷却器中吸收的热量在给水加热器中释放，给水加热器中的冷却介质为来自低压加热器的低压给水，在给水加热器中吸热完的低压给水进入除氧器；在冬季时，第二个闭式循环运行，闭式循环水将在烟气冷却器中吸收的热量在空气加热器中释放，达到提高锅炉冷风温度、防止空预器低温腐蚀的目的。两个循环切换靠闸阀和余热利用导向阀开关实现。

其中，图1所示系统暖风器加热热源取自汽轮机抽汽，经济性不高，且当暖风器温升超过临界温升后，它所引起排烟温度升高的热损失将大于暖风器的回热收益；低压省煤器系统中的烟气冷却器放置在尾部烟道中，这种方式存在的问题是给水加热器直接放置在烟道中，烟道工作条件恶劣，存在低温腐蚀和磨损的风险，一旦出现给水加热器泄露的情况，将严重影响锅炉水系统运行安全。