[实用新型]一种利用凝结水改进暖风器调节冷热一二次风温度的系统

说明书

本实用新型公开了一种利用凝结水改进暖风器调节冷热一二次风温度的系统，该系统包括空气预热器以及设置在空气预热器上的空气预热器一次风进风管道、空气预热器一次风出风管道、空气预热器二次风进风管道、空气预热器二次风出风管道、进风换热器、出风换热器和汽轮机凝结水系统，进风换热器设置在空气预热器一次风进风管道或二次风进风管道上；出风换热器设置在空气预热器一次风出风管道或二次风出风管道上；进风换热器和出风换热器在凝结水系统侧，以并联或者串联的方式设置在汽轮机凝结水来水和回水管路上。本实用新型利用气‑水换热，相比与传统的汽‑气换热效率高，可以避免空气预热器酸露点腐蚀，可提高空预热器寿命，减少电厂运行成本。

技术领域

本实用新型属于火电机组锅炉技术领域，具体涉及一种利用凝结水改进暖风器调节冷热一二次风温度的系统。

背景技术

由于富煤、少气、贫油的能源禀赋，我国能源结构以煤炭为支柱，由此我国电力生产也以煤电为主。根据国家统计局数据2016年我国总共消费449000吨标准煤，其中煤炭、石油、天然气分别占比60.4％、18.8％、7.0％。同时，我国煤电、水电、核电、风电生产量分别为44371、11934、2133、2371亿千万时，其它形式电力产量总和不及煤电。因此火电技术的革新对我国能源高效利用有积极作用。

如果环境温度过低，或者燃煤硫份过高，锅炉空气预热器的冷端壁温则可能低于烟气酸露点温度，因此很多火电机组设置暖风器保护空气预热器不受腐蚀。

锅炉暖风器指利用汽轮机低压抽汽加热空气预热器进口空气的热交换器，安装在送风机出口与空气预热器入口之间，可提高空气预热器入口一二次风温度，尽可能避免大量冷风的进入而导致的空气预热器结露、积灰、低温腐蚀的问题。汽轮机抽汽在暖风器与冷一二次风换热后会凝结成疏水，锅炉暖风器运行问题主要矛盾来自冷凝疏水系统。疏水不畅轻则导致冷凝水无法回收，重则导致暖风器内汽水混合物的存在，进而使得暖风器发生水击，引起管道振动、开裂，暖风器无法投用。因此锅炉暖风器正常运行的一个重要条件是保持冷凝疏水畅通。

暖风器疏水一般分为两种方式，即“去除氧器”和“去凝汽器”，而这两者各有不足。“去除氧器”疏水方式系统复杂，疏水箱和疏水泵占地面积大。疏水箱是压力容器，同时要有一定的容积去进行汽水分离，因此需要设计液位计，利用其读数决定疏水泵的启停。同时为防止疏水泵入口汽蚀，疏水箱的布置位置不能太低。这些特点都降低了泵的寿命。除氧器布置位置较高，疏水泵要有足够的扬程，导致疏水系统造价增加。“去凝汽器”方式相对简单，疏水系统只有自动疏水器一个环节，因此疏水系统完全依赖于价格昂贵的进口疏水器。

疏水系统的控制方式分为两种，即汽侧调节和水侧调节。汽侧调节方式最为常见：通过调节蒸汽流量来调节空气预热器入口冷风温度，蒸汽量的改变，会使得蒸汽饱和温度随之改变，也即暖风器的汽耗和温度会同步改变，这种调节方式使得疏水器容易出故障，因此对疏水器要求比较高；水侧调节是通过调节疏水流量来调节蒸汽流量，暖风器中压力始终是供汽压力，所以饱和温度不变，该方式通过改变暖风器内部水位的高低即改变传热面积来改变暖风器的热负荷，但是由于暖风器中存在汽水两相，容易引起水击和振动、热应力、腐蚀和结冻等问题。

发明内容

针对蒸汽暖风器的各种疏水方式和控制方式存在的先天弊端，本实用新型提供一种利用凝结水改进暖风器调节冷热一二次风温度的系统，既能解决现有蒸汽暖风器疏水不便和由于存在汽水两相使得空气预热器水击的问题，还能提高进入空气预热器的一、二次冷风的温度，避免空气预热器低温腐蚀，并且调整空气预热器后一、二次热风的温度，降低磨煤机入口掺冷风量，减少一次风机出力。

本实用新型绕开暖风器的疏水问题，利用凝结水，而不是抽汽作为换热工质来提高进入空气预热器的风温。而且凝结水的压力温度等参数低于蒸汽，对设备材料的要求更低；凝结水温度的变化不会对体积产生影响，换热工作环境也不会太恶劣。因此本实用新型用凝结水换热相比用蒸汽换热有诸多优势。