[发明专利]一种耦合一次风换热及烟气余热分级利用装置及方法

说明书

一种耦合一次风换热及烟气余热分级利用装置及方法，旨在多级利用烟气余热，包括主体分级利用路径和旁路防漏换路径。旁路防漏换路径即将一次风机单独设置旁路换热器，减少回转空预器的一次风泄漏问题；主体分级利用路径采用多级换热降温，第一级为气气换热，采用低温气气板式换热器利用除尘器前低温烟气将冷风加热为一级热风；第二级为气气换热，利用回转空预器原一次风仓加热一级热风形成二级热风；第三级为气水换热，二级热风加热给水后形成三级热风；第四级为气水换热，三级热风加热凝结水后形成四级热风；四级热风一路送至锅炉送风机入口与冷风混合，进入锅炉系统；另一路送至一次风机入口与冷风汇合，避免设备发生冷端腐蚀。

技术领域

本发明属于烟气余热节能提效改造技术领域，具体涉及一种耦合一次风换热及烟气余热分级利用装置及方法。

背景技术

三分仓回转式空气预热器具有结构紧凑、布置方便、调节灵活、热效率高等优点,国际上大容量的火电机组大都采用该结构型式的空气预热器，通常一台锅炉配置两台一次风机。由于其压力较高，一次风在三分仓空气预热器中的漏风率远远高于整个预热器的漏风率；正常空预器的漏风率在6～8%左右，一次风的漏风量占空气预热器总漏风量的70%～80%；由此对机组能耗造成大巨大浪费。一般认为每增加1%的漏风率影响机组煤耗0.1g/kW.h, 同时会引起一次风机耗电量增加20~30%。

另外燃煤机组的排烟损失是锅炉运行中最重要的一项热损失，燃煤机组锅炉的排烟温度通常为130～150℃，相应的热损失相当于燃料热量的5％～12％，占锅炉热损失的60％～70％。影响排烟热损失的主要因素是排烟温度，一般情况下，排烟温度每增加10℃，排烟热损失增加0.6％～1％，相应多耗煤1.2％～2.4％。

我国火力发电厂目前采用的三分仓回转空预器不可避免造成空预器漏风严重，尤其是一次风泄漏严重。另外很多锅炉排烟温度都超过设计值，约比设计值高20～50℃，因此降低空预器漏风和降低排烟温度对于节约燃料和降低污染具有重要的实际意义。

现有的三分仓空预器漏风解决办法主要是采用柔性密封或双通道轴向密封，不可能从根本上解决一次风泄漏较大的问题；另外烟气余热主要是靠设置低温省煤器，现有低温省煤器技术回收了锅炉排烟中的余热，这部分回收的热量进入了汽机系统，从而降低了汽机热耗，但没有进入锅炉系统，实质上锅炉的排烟温度仍是空气预热器烟侧出口温度，此温度在现有技术中没有发生变化因而锅炉效率也没有变化。此外，现有低温省煤器大都存在堵塞腐蚀等问题，影响低温省煤的烟气余热回收效率。

发明内容

本发明目的在于提供一种耦合一次风换热及烟气余热分级利用装置及方法，解决现有三分仓回转空预器不可避免造成空预器漏风严重、尤其是一次风泄漏严重的技术问题，以及部分锅炉排烟温度超过设计值、低温省煤器易堵塞腐蚀等问题。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种耦合一次风换热及烟气余热分级利用装置，包括通过风管顺次连接的锅炉送风机、回转空预器、锅炉、SCR反应器、静电除尘器和脱硫设备，其中SCR反应器和静电除尘器之间风管再次经过回转空预器，所述锅炉上配置制粉系统和给水系统，所述制粉系统包括通过风管顺次连接的一次风机和制粉设备，所述给水系统包括前段的凝结水管路和后段的给水管路；还包括主体余热回收体系；所述主体余热回收体系包括通过风管顺次连接的低温送风机、一级换热器、二级换热器和三级换热器；

所述一级换热器设于静电除尘器的入口管路上，低温送风机出口的冷风与静电除尘器的入口高温烟气换热，形成一级热风；

所述一级换热器与二级换热器之间风管经过回转空预器，从一级换热器出来的一级热风在回转空预器内进行二次加热，形成二级热风；

所述二级换热器设于给水管路上，从回转空预器出来的二级热风与给水管路内的低温给水进行换热，形成三级热风；