[发明专利]基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用系统，其特征在于，所述系统包括与锅炉烟气出口相连且并联设置的主路烟道和旁路烟道、由所述主路烟道和旁路烟道汇合形成的主烟道、布置在主路烟道上的空气预热器、沿着烟气流动方向依次布置在旁路烟道上的高压旁路换热器和低压旁路换热器、布置在主烟道上的低温省煤器以及一次风供给单元和二次风供给单元，

其中，所述低压旁路换热器通过第一热媒水系统与一次风供给单元的一次风加热器连接并用于加热一次风，空气预热器通过二次风道与二次风供给单元连接并用于加热二次风。

2.根据权利要求1所述基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用系统，其特征在于，所述一次风供给单元包括通过一次风道连接的一次风机、一次风暖风器和一次风加热器，所述一次风加热器的热一次风出口与锅炉相连；所述二次风供给单元包括通过二次风道连接的二次风机和二次风暖风器，所述空气预热器的热二次风出口与锅炉相连，其中，所述低温省煤器通过第二热媒水系统分别与一次风供给单元的一次风暖风器和二次风供给单元的二次风暖风器连接。

3.根据权利要求1所述基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用系统，其特征在于，所述系统还包括设置在低温省煤器之前或之后的除尘器，所述空气预热器为回转式空气预热器或者管式空气预热器，所述主路烟道和旁路烟道中分别设置调节挡板。

4.根据权利要求1所述基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用系统，其特征在于，所述高压旁路吸热器设置有高压旁路换热器给水管路和高压旁路换热器回水管路并且高压旁路吸热器利用旁路烟道中高温烟气的热量加热高压给水或省煤器给水，所述高压旁路吸热器采用烟气-水换热方式且高压旁路吸热器的换热器采用光管式或翅片式的金属换热器。

5.根据权利要求1所述基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用系统，其特征在于，所述低压旁路吸热器与一次风加热器之间的第一热媒水系统设置有低压旁路冷源入口管路、低压旁路热源出口管路和第一控制阀，所述低压旁路热源出口管路与低温加热器连接，所述低压旁路换热器采用烟气-水换热方式且低压旁路换热器采用光管式或翅片式的金属换热器或者非金属换热器。

6.根据权利要求1所述基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用系统，其特征在于，所述一次风加热器设置有用于提供备用热源的一次风加热器备用热源管道、一次风加热器备用回水管道和第二控制阀，所述备用热源为辅助蒸汽或凝结水；所述一次风加热器采用蒸汽/水-空气换热方式或直接采用烟气加热空气方式，所述一次风加热器采用光管式或翅片式的金属换热器或者非金属换热器。

7.根据权利要求1所述基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用系统，其特征在于，所述第一热媒水系统和第二热媒水系统为开式系统或闭式系统，所述低温省煤器采用烟气-水换热方式，所述一次风暖风器和二次风暖风器采用水-空气换热方式，所述低温省煤器、一次风暖风器和二次风暖风器均采用光管式或翅片式的金属换热器或者非金属换热器。

8.一种基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用控制方法，其特征在于，采用权利要求1至7中任一项所述基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用系统，控制锅炉高温烟气的一部分进入主路烟道并且通过空气预热器加热二次风，控制锅炉高温烟气的剩余部分进入旁路烟道并且通过高压旁路换热器回收旁路烟道中的高温烟气的热量、通过低压旁路换热器回收旁路烟道中的中低温烟气的热量并用于加热一次风。

9.根据权利要求8所述基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用控制方法，其特征在于，控制进入主路烟道的所述锅炉高温烟气的一部分为总烟气量的50～90％，控制进入旁路烟道的所述锅炉高温烟气的剩余部分为总烟气量的10～50％，其中，通过低温省煤器回收主烟道中低温烟气的热量并用于预热二次风和一次风。

10.根据权利要求8所述基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用控制方法，其特征在于，当低压旁路换热器发生故障时，关闭低压旁路换热器并利用备用热源加热一次风。