[发明专利]围绕一次风的燃煤电站能级匹配热集成系统

摘要

本发明属于电站节能设备设计技术领域，尤其涉及一种围绕一次风的燃煤电站能级匹配热集成系统，在空气预热器热一次风出口后设置了热一次风旁路，并增设数级风水换热器和数级抽汽冷凝式暖风器。按照能级匹配、梯级利用的原则，本发明利用低温烟气和汽轮机低压缸抽汽置换出高温一次风参与回热过程。与传统电站汽水系统相比，本发明打破了传统机炉界限，创新性地利用热一次风参与汽轮机回热过程，提高了机组热力系统的热集成水平，实现了汽水系统多环节传热效率的提高，更充分地挖掘了高品位能量的做功潜力，达到了提高能源利用效率、提高机组能耗水平的目的。

主权项

1.一种围绕一次风的燃煤电站能级匹配热集成系统，其特征在于，包括：在锅炉内依次连接的炉膛(10)、过热器(11)、再热器(12)、省煤器(13)；省煤器(13)通过空气预热器入口烟道(8)与空气预热器(1)相连，空气预热器出口烟道(9)与电除尘设备相连；第一高压加热器(23)、第二高压加热器(24)分别与汽轮机高压缸(14)相连；第三高压加热器(25)、除氧器(21)分别与汽轮机中压缸(15)相连；第一低压加热器(26)、第二低压加热器(27)、第三低压加热器(28)、第四低压加热器(29)和凝汽器(18)分别与汽轮机低压缸(16)相连；省煤器(13)、第一高压加热器(23)、第二高压加热器(24)、第三高压加热器(25)、除氧器(21)、第一低压加热器(26)、第二低压加热器(27)、第三低压加热器(28)、第四低压加热器(29)和凝汽器(18)顺次相连；一次风机(2)依次通过第一级抽汽冷凝式暖风器(32)、第二级抽汽冷凝式暖风器(33)、空气预热器入口风道(3)与空气预热器(1)相连，空气预热器出口风道(4)依次通过热一次风道(5)、制粉系统与炉膛相连；所述空气预热器出口风道(4)上设置热一次风旁路(6)，热一次风旁路(6)上加装旁路引风机(7)保持热风压头，并依次布置第一级风水换热器(30)和第二级风水换热器(31)；热一次风旁路(6)的出口接入空气预热器入口风道(3)；所述系统的工作方法为：由一次风机(2)引入的冷空气通过第一级抽汽冷凝式暖风器(32)和第二级抽汽冷凝式暖风器(33)分级预热；来自空气预热器出口风道(4)的300‑350℃热风分为两部分，一部分进入热一次风道(5)流经制粉系统后进入炉膛；另一部分进入热一次风旁路(6)并依次流经第一级风水换热器(30)和第二级风水换热器(31)，随后与第二级抽汽冷凝式暖风器(33)预热后的冷一次风混合，进入空气预热器(1)，换热后继续进行上述循环过程；第三阀门(35)和第四阀门(34)起到了控制进入第一级风水换热器(30)的给水位置及其流量的作用，利用第一级风水换热器(30)回收旁路热风的热量加热一部分给水，减少了第二高压加热器(24)和第三高压加热器(25)的汽轮机抽汽量，排挤了抽汽效率更高的汽轮机抽汽；备选第三阀门(39)和备选第四阀门(38)起到了调节第一级风水换热器(30)传热温差的作用，需要时用备选第三阀门(39)代替第三阀门(35)，或用备选第四阀门(38)代替第四阀门(34)；同理，第一阀门(37)、第二阀门(36)和备选第二阀门(40)起到了控制进入第二级风水换热器(31)的给水位置及其流量，利用第二级风水换热器(31)回收旁路热风的热量加热一部分凝结水，减少了第二低压加热器(27)、第三低压加热器(28)和第四低压加热器(29)的汽轮机抽汽量，实现一定的节能效果；同时，由于第一级风水换热器(30)的使用，第二级风水换热器(31)处的工质温度匹配程度更高，按照热力学第二定律的观点，可避免不必要的热能贬值；所述第一级风水换热器(30)的水侧进口通过第三阀门(35)与第三高压加热器(25)的入口相连，或者通过备选第三阀门(39)与第二高压加热器(24)的入口相连，第一级风水换热器(30)的水侧出口通过第四阀门(34)与第二高压加热器(24)的出口相连，或者通过备选第四阀门(38)与第一高压加热器(23)的出口相连；所述第二级风水换热器(31)的进口通过第一阀门(37)与第四低压加热器(29)的入口相连，第二级风水换热器(31)的出口通过第二阀门(36)与第二低压加热器(27)的出口相连。