[发明专利]一种利用烟气余热增效空冷塔的系统及方法

说明书

本发明公开了一种利用烟气余热增效空冷塔的系统及方法，包括烟气旁路、烟气冷却器和空气加热器。该系统利用烟气冷却器回收烟气中的余热，再利用空气加热器对空冷塔内空气进行加热，改变了空冷塔内外空气的密度差，增大了空冷塔的通风量，进而有效提高了空冷塔的冷却效率。该系统还可以降低电除尘器入口处烟气粉尘的比电阻，提高电除尘器的除尘效率，使得本系统可以同时达到节能、环保的效果。

技术领域

本发明涉及电厂烟气余热利用技术领域，特别涉及一种利用烟气余热增效空冷塔的系统及方法。

背景技术

冷却塔是现代发电机组的重要组成设备之一，其作用是冷却与凝汽器进行换热的冷却水，维持凝汽器的真空度，从而保证透平的工作效率。冷却塔的出塔水温直接关系到发电机组的热效率，据测算，在600MW机组中，出塔水温每降低1℃，机组的热效率可以提高0.23％，发电标准煤耗可以降低0.738g/(kW·h)。目前国内电厂的循环冷却系统主要有湿式冷却系统、直接空冷系统和间接空冷系统。湿式冷却系统是将循环冷却水自上而下喷淋到空气中进行冷却，其损耗的水量较大，不适合在水资源短缺的干旱区域应用。相对于湿式冷却塔，空冷塔几乎不会对水产生损耗，但空冷塔采用对流换热的方式进行冷却，与湿式冷却塔相比冷却效率较低，在环境温度较高的夏季容易产生冷却能力不足的现象，对电厂的正常高效运行产生影响。

此外，因烟气中含有部分冷凝物质(如硫酸蒸气、水蒸气等)，当烟温降低到酸露点以下，硫酸蒸气会在粉尘表面凝结，形成导电通路，可以降低粉尘的比电阻，这是提高后续电除尘器除尘效率的有效方法之一。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用烟气余热增效空冷塔的系统及方法，本发明在提高空冷塔冷却效率的同时降低了进入电除尘器的烟气温度，烟气温度低于其酸露点以下，粉尘的比电阻降低，进而提高了除尘效率，本发明可以同时达到节能、环保的效果。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种利用烟气余热增效空冷塔的系统，包括锅炉1与空预器2，所述的锅炉1与空预器2之间引出的旁路烟道7，旁路烟道7与烟气冷却器8的烟气入口连接，烟气经烟气冷却器8换热后与空预器2和电除尘器3之间的管道汇合后接入电除尘器3入口，烟气冷却器8通过循环水管路11与空气加热器9相连，循环水管路11上安装循环水泵10，空气加热器9安装在空冷塔6上，所述的电除尘器3除尘后依次连接流经脱硫塔4和烟囱5。

所述的循环水管路11接通烟气冷却器8水侧和空气加热器9水侧。

所述的烟气冷却器8中高温烟气在壳程冲刷流动，烟气冷却器8中循环水在管程内流动。

所述的空气加热器9中循环水在管程内流动，外部空气冲刷空气加热器9的翅片换热。

所述的烟气冷却器8可以是管壳式换热器、板式换热器、翅片式换热器和紧凑式微通道换热器中的一种或者几种的组合。

所述的空气加热器9可以是管壳式换热器、板式换热器、翅片式换热器和紧凑式微通道换热器中的一种或者几种的组合。

所述的循环水管路11中的工质为水、二氧化碳或高温导热油。

一种利用烟气余热增效空冷塔的方法，在锅炉1与空预器2之间引出有旁路烟道7，自锅炉1产生的高温烟气在流向空预器2的途中，一部分高温烟气由于负压差的原因会流向旁路烟道7，这部分高温烟气经旁路烟道7进入烟气冷却器8的壳程，冲刷烟气冷却器8内部的管束并换热，加热流经烟气冷却器8管程的增效循环水，换热后的高温烟气温度降低，经旁路烟道7在空预器2之后与主流烟气汇合，并进入电除尘器3进行除尘，随后依次流经脱硫塔4和烟囱5排入大气。在循环水泵的作用下，烟气冷却器8管程中加热的增效循环水经循环水管路11进入空气加热器9的水管入口，空气加热器9布置在空冷塔6塔内，空冷塔6塔内空气冲刷空气加热器9的外侧翅片并被加热。换热后的增效循环水温度降低，经循环水管路11流入烟气冷却器8的管程入口并换热。