[发明专利]一种发电厂烟气余热回收系统及其回收方法

说明书

本发明涉及一种利用工质相变技术实现发电厂烟气余热回收系统及其回收方法。该系统包括：用于工质与烟气换热的第一烟气换热器、用于工质与烟气换热的第二烟气换热器、冷凝水换热器、热网水换热器和储液罐，利用该系统的回收方法采用一种工质相变换热方式吸取烟气热量，在降低烟温的同时，将热量转移到冬季热网水和非冬季锅炉机组冷凝水中，包括工作介质的受热发生、蒸发和冷凝三个相变传热过程，按照工质冷凝热的用途，分为“锅炉机组冷凝水温升”和“用于冬季采暖”两类。

技术领域

本发明涉及发电厂的烟气余热处理领域，是一种利用工质相变技术实现发电厂烟气余热回收系统及其回收方法。

背景技术

水冷式低温省煤器技术已被广泛应用于热电厂烟气余热回收过程中。但经过长期运行出现诸多问题，主要的不利影响包括：

①、水冷式方法主要依靠水的显热量，因此水的温升大小直接影响换热器的面积和循环水量，同时也影响水路管道及循环泵的形体；

②、水冷式换热器在低温段造成的露点，致使换热器表面板结现象严重，直接影响了锅炉的正常运行，造成发电量的下降；

③、水冷式换热器的单向流体换热系数低，尤其是内部水垢的增加，导致换热器换热性能逐年下降；

④、水冷式换热器的传热系数一般在30-40W/m²K，导致换热器和水循环系统造价高昂。

⑤、水冷式方法调节能力差，难以适合锅炉运行和煤种变化因素的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用工质相变技术实现发电厂烟气余热回收系统及其回收方法，该烟气余热回收系统利用工质相变技术方法克服水冷式技术的板结顽疾；利用工质相变潜热远大于水显热的特征降低系统设备投资；利用工质相变换热方法增强换热效果，同时利用工质相变点的可调性质增强低温省煤器系统的适应性。

本发明的目的是这样实现的，一种发电厂烟气余热回收系统，该系统包括：用于工质与烟气换热的第一烟气换热器、用于工质与烟气换热的第二烟气换热器、冷凝水换热器、热网水换热器和储液罐，所述第一烟气换热器通过第一工质管线与储液罐连接，所述第一工质管线与储液罐之间设置有第一工质泵和第一阀门，所述第二工质管线与储液罐之间设置有第二工质泵和第二阀门；所述第一烟气换热器与储液罐之间还连接有第一工质管线，所述第一工质管线上带有第三阀门，所述第二烟气换热器与储液罐之间还连接有第二工质管线，所述第二工质管线上带有第四阀门；所述冷凝水换热器通过第三工质管线与储液罐连接，所述第三工质管线上设置有第一增压泵和第五阀门，所述热网水换热器4通过第四工质管线与储液罐连接，所述第四工质管线上设置有第二增压泵和第六阀门；所述第三工质管线和第四工质管线之间还连接有一个第五工质管线，所述第五工质管线一端连接在第一增压泵和第五阀门之间、另一端连接在第二增压泵和第六阀门之间，所述第五工质管线上带有一个第七阀门；所述冷凝水换热器和热网水换热器之间连接有第一工质管线，所述第一工质管线的中间位置连接有第二工质管线，所述第二态管线的另一端连接储液罐，所述第一工质管线的两端和第二工质管线上设置有第八阀门、第九阀门和第十阀门。

本发明的优点和技术效果是：

1、本发明利用工质相变技术实现发电厂烟气余热回收方法，采用一种工质相变换热方式吸取烟气热量，在降低烟温的同时，将热量转移到冬季热网水和非冬季锅炉机组冷凝水中，包括工作介质的受热发生、蒸发和冷凝三个相变传热过程，按照工质冷凝热的用途，可将本发明方法分为“锅炉机组冷凝水温升”和“用于冬季采暖”两类；

2、由于相变换热是通过沸腾和冷凝过程完成的，其换热强度远大于单相换热，其结果则会使蒸发器(第一烟气换热器、第二烟气换热器)和冷凝器的换热面积大大减少，克服了现有水换热系统的高昂造价顽疾，经济效益是非明显；