[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

说明书

本发明公开了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，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，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。控制方法采用了上述基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用系统。本发明能够降低空气预热系统的排烟温度并有效利用烟气余热并合理回收利用烟气热量。

技术领域

本发明涉及利用电站锅炉的技术领域，更具体地讲，涉及一种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。

背景技术

目前大容量锅炉尾部基本均采用回转式空气预热器将烟气余热用于加热锅炉送风，回转式空预器采用三分仓或者四分仓型式，但由于以下原因，导致高品位烟气热量没有较为有效地利用：

(1)烟气量和空气量的不同、烟气和空气的比热的不同以及换热端差等的影响，导致空预器的排烟温度较高，一般空预器排烟温度在120～130℃左右，而难以做到更低，导致排烟热损失较大；

(2)锅炉需求的一次风温和二次风温不同，一次风温较低，通常采用旁路冷风和空预器出口的一次热风混合达到锅炉需求的一次风温，这样部分高温烟气的高品位热量白白浪费；

除了高品位热量及排烟热损失浪费较为严重，锅炉一次风压较高，回转式空预器一次风漏风较为严重，导致一次风机和引风机电耗浪费较多。

针对传统空气预热系统存在的上述问题，本发明提出一种基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用系统，可有效解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种能够降低空气预热系统的排烟温度、有效利用烟气余热并合理回收利用烟气热量、避免一次风漏风并降低空预器成本的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。

本发明的一方面提供了一种基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用系统，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。

根据本发明基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用系统的一个实施例，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。

根据本发明基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用系统的一个实施例，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。

根据本发明基于能级匹配的空气预热和烟气余热利用系统的一个实施例，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。