双空预器机炉耦合烟气余热利用系统的制作方法

本发明涉及烟气余热利用，具体地涉及一种双空预器机炉耦合烟气余热利用系统。

背景技术：

1、燃煤发电机组节能管理日益精细化，已有多种形式的烟气余热梯级回收利用系统。其主要特点是充分利用低温烟气加热冷风，置换出高温烟气加热汽轮机系统较高温度的给水和凝结水，减少回热系统抽汽，实现能量的梯级利用。如已公开的一种锅炉烟气余热利用系统(zl 2019 2 0726958.7)，通过布置于空预器出口的换热器利用烟气加热空预器入口冷一/二次风，通过布置于空预器旁路烟道上的换热器利用未通过空预器的部分烟气加热汽轮机给水和凝结水系统，目前，国内已有多台600mw等级/1000mw等级燃煤发电机组采用此方案或类似方案进行锅炉烟气余热的深度梯级利用。

2、但是，从已实施电厂的实践结果来看，实际运行并未达到理想效果，主要原因是布置于空预器旁路烟道上用于加热凝结水的换热器和布置于空预器出口的换热器低温腐蚀风险大，运行3年左右就开始泄漏，部分机组甚至运行不满1年即发生泄漏现象。如果处置不当，大量水漏入烟道，则会造成机组非停，使得机组无法安全运行。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种双空预器机炉耦合烟气余热利用系统，以解决由于冷凝水加热器和低温换热器受热面腐蚀而导致机组无法安全运行的问题。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种双空预器机炉耦合烟气余热利用系统，包括：烟道，烟道的输入端与锅炉连通，烟道上设置有高温空预器、低温空预器、第一换热组件和第二换热组件，低温空预器设置于高温空预器和第二换热组件之间；

3、烟道，用于输送从锅炉排出的烟气；

4、第一换热组件，用于利用烟道中的烟气对输送至锅炉的给水进行加热；

5、第二换热组件，用于利用烟道的烟气对输送至锅炉的冷风进行一次加热；

6、低温空预器，用于利用烟道中的烟气对输送至锅炉的冷风进行二次加热；

7、高温空预器，用于利用烟道中的烟气对输送至锅炉的冷风进行三次加热。

8、可选地，第一换热组件包括；烟道旁路、高温换热器、高压加热器、给水泵、给水主路、第一给水支路和第二给水支路；

9、给水主路的一端与第一给水支路的一端分别与给水泵连通，给水主路的另一端与第二给水支路的另一端分别与锅炉连通，高压加热器设置于给水主路上，第一给水支路的另一端与高温换热器的输入端连通，第二给水支路的另一端与高温换热器的输出端连通，高温换热器设置于烟道旁路内，烟道旁路的输入端与高温空预器的输入端连通，烟道旁路的输出端与低温空预器的输入端连通。

10、可选地，第一换热组件还包括：烟气挡板和第一阀门；

11、烟气挡板设置于烟道旁路内，高温换热器设置于靠近烟道旁路的输入端的一端，烟气挡板设置于靠近烟道旁路的输出端的一端；第一阀门设置于第二给水支路上。

12、可选地，烟道的直径与烟道旁路的直径的比例为3:1。

13、可选地，第二换热组件包括：第一低温换热器、一次暖风器、二次暖风器、一次风机、二次风机、第一循环水主路、第二循环水主路、第一循环水支路、第二循环水支路、第一送风管路和第二送风管路；

14、第一低温换热器设置于烟道上，第一送风管路的输入端与一次风机连通，第二送风管路的输入端与二次风机连通，第一送风管路的输出端与第二送风管路的输出端与锅炉连通，一次暖风器设置于第一送风管路上，二次暖风器设置于第二送风管路上，第一循环水主路的输入端与第一循环水支路的输入端与第一低温换热器的输入端连通，第一循环水主路的输出端与一次暖风器的输入端连通，第一循环水支路的输出端与二次暖风器的输入端连通，第二循环水主路的输入端与一次暖风器的输出端连通，第二循环水支路的输入端与二次暖风器的输出端连通，第二循环水主路的输出端与第二循环水支路的输出端与第一低温换热器的输出端连通。

15、可选地，第二换热组件还包括：第二低温换热器和第三循环水主路；

16、第二循环水主路的输出端与第二循环水支路的输出端与第二低温换热器的输入端连通，第二低温换热器的输出端与第三循环水主路的输入端连通，第三循环水主路的输出端与第一低温换热器的输出端连通。

17、可选地，第二换热组件还包括：循环水泵、第二阀门和第三阀门；

18、第一循环水主路上沿输送循环水的方向依次设置有循环水泵和第二阀门，第三阀门设置于第一循环水支路上。

19、可选地，烟道的输出端与脱硫塔连通，烟道上还设置有脱硝系统，脱硝系统设置于高温空预器之前，第一低温换热器与第二低温换热器之间依次还设置有电除尘器和引风机。

20、可选地，高温空预器和低温空预器为回转式空预器。

21、可选地，第一低温换热器和第二低温换热器为热管式换热器。

22、在本发明实施例中，双空预器机炉耦合烟气余热利用系统包括：烟道，烟道的输入端与锅炉连通，烟道上设置有高温空预器、低温空预器、第一换热组件和第二换热组件，低温空预器设置于高温空预器和第二换热组件之间；烟道，用于输送从锅炉排出的烟气；第一换热组件，用于利用烟道中的烟气对输送至锅炉的给水进行加热；第二换热组件，用于利用烟道的烟气对输送至锅炉的冷风进行一次加热；低温空预器，用于利用烟道中的烟气对输送至锅炉的冷风进行二次加热；高温空预器，用于利用烟道中的烟气对输送至锅炉的冷风进行三次加热。

23、本发明的有益效果为：

24、1、已有烟道旁路的烟气余热利用系统在烟道旁路上设置有高温加热器(加热给水)和冷凝水加热器(加热冷凝水)，其中加热冷凝水的冷凝水加热器的温度正好位于钢材的腐蚀速率最大区，腐蚀难以避免。除了升级管材材质外，没有有效解决手段，而升级管材材质的成本会翻数倍增加。本发明通过设置双空预器，仅在高温空预器处设置烟道旁路，降温后的烟气继续进入低温空预器，有效解决了冷凝水加热器存在的低温腐蚀问题，有利保障了机组的安全。

25、2、本发明的第一低温换热器和第二低温换热器采用热管的形式，通过烟气与循环水的物理隔离，有效解决了空预器出口的低温换热器存在的低温腐蚀问题，有利保障了机组的安全。

26、3、目前机组采用的回转式空预器换热元件一般为两段式，即采用两种不同波形的换热元件，如此其过渡区存在较大的积灰“搭桥”堵塞风险。本发明采用双空预器方案，高温空预器可以采用适用于高温段的波形、低温空预器可以采用适用于低温段的波形，如此两个空预器内换热元件波形一样，避免了过渡区积灰“搭桥”堵塞风险，有利保障了机组的安全。

27、4、本发明通过仅在烟道旁路上布置高温换热器(加热给水)，与传统在烟道旁路上布置高温加热器(加热给水)和冷凝水加热器(加热冷凝水)相比，能够排挤高加段抽汽，其排挤的加热器抽汽综合品质更高，烟道旁路烟气热量的做功能力更强，经济性更好。

28、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种双空预器机炉耦合烟气余热利用系统，其特征在于，包括：烟道(1)，烟道(1)的输入端与锅炉连通，烟道(1)上设置有高温空预器(3)、低温空预器(4)、第一换热组件和第二换热组件，低温空预器(4)设置于高温空预器(3)和第二换热组件之间；

2.根据权利要求1所述的双空预器机炉耦合烟气余热利用系统，其特征在于，第一换热组件包括；烟道旁路(5)、高温换热器(6)、高压加热器(7)、给水泵(8)、给水主路(p1)、第一给水支路(p2)和第二给水支路(p3)；

3.根据权利要求2所述的双空预器机炉耦合烟气余热利用系统，其特征在于，第一换热组件还包括：烟气挡板(9)和第一阀门(10)；

4.根据权利要求2所述的双空预器机炉耦合烟气余热利用系统，其特征在于，烟道(1)的直径与烟道旁路(5)的直径的比例为3:1。

5.根据权利要求1所述的双空预器机炉耦合烟气余热利用系统，其特征在于，第二换热组件包括：第一低温换热器(11)、一次暖风器(12)、二次暖风器(13)、一次风机(14)、二次风机(15)、第一循环水主路(p4)、第二循环水主路(p5)、第一循环水支路(p6)、第二循环水支路(p7)、第一送风管路(p8)和第二送风管路(p9)；

6.根据权利要求5所述的双空预器机炉耦合烟气余热利用系统，其特征在于，第二换热组件还包括：第二低温换热器(21)和第三循环水主路(p10)；

7.根据权利要求6所述的双空预器机炉耦合烟气余热利用系统，其特征在于，第二换热组件还包括：循环水泵(18)、第二阀门(16)和第三阀门(17)；

8.根据权利要求6所述的双空预器机炉耦合烟气余热利用系统，其特征在于，烟道(1)的输出端与脱硫塔连通，烟道上还设置有脱硝系统(2)，脱硝系统(2)设置于高温空预器(3)之前，第一低温换热器(11)与第二低温换热器(21)之间依次还设置有电除尘器(19)和引风机(20)。

9.根据权利要求1-9中任一项所述的双空预器机炉耦合烟气余热利用系统，其特征在于，高温空预器(3)和低温空预器(4)为回转式空预器。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的双空预器机炉耦合烟气余热利用系统，其特征在于，第一低温换热器(11)和第二低温换热器(21)为热管式换热器。

技术总结本发明提供一种双空预器机炉耦合烟气余热利用系统，属于烟气余热利用技术领域。该系统包括：烟道，烟道的输入端与锅炉连通，烟道上设置有高温空预器、低温空预器、第一换热组件和第二换热组件，低温空预器设置于高温空预器和第二换热组件之间；烟道，用于输送从锅炉排出的烟气；第一换热组件，用于利用烟道中的烟气对输送至锅炉的给水进行加热；第二换热组件，用于利用烟道的烟气对输送至锅炉的冷风进行一次加热；低温空预器，用于利用烟道中的烟气对输送至锅炉的冷风进行二次加热；高温空预器，用于利用烟道中的烟气对输送至锅炉的冷风进行三次加热。本发明解决了冷凝水加热器和低温换热器的受热面低温腐蚀的问题，从而提高了机组的安全性。技术研发人员：黄林滨,何陆灿受保护的技术使用者：国能南京电力试验研究有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/12