一种超超临界机组锅炉深度余热利用系统的制作方法

本发明涉及一种超超临界机组锅炉深度余热利用系统，属于超超临界机组锅炉节能减排。

背景技术：

1、近年来国内陆续投产了一批超超临界机组，其参数已接近目前可使用材料的极限，要进一步提高机组运行效率，深度利用烟气余热是一个很好的发展思路。锅炉排烟热损失是锅炉热效率计算中最大的损失，占热损失的比例达到70-80%；传统的烟气余热利用空预器尾部吸收烟气余热，加热冷一、二次风，提高进行锅炉的风温，并且空预器出口烟还能够达到120-130摄氏度，如何利用这部分烟气的热量，成为研究的热点。另外，超超临界机组大多承担深度调峰职责，较长时间内保持湿态运行。由于超超临界机组的特性，湿态运行时往大气扩容器排放的蒸汽量较大，锅炉正常运行中排污河疏水大部分也会排进大气扩容器，一般这部分蒸汽回收到凝汽管，造成能源浪费，如何利用这部分蒸汽的物理显热也是研究的热点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种超超临界机组锅炉深度余热利用系统，通过烟气余热梯级利用，提高能量利用效率，同时利用烟气余热解决脱硫废水零排放的过程，达到节能减排的目的。

2、为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种超超临界机组锅炉深度余热利用系统，包括低压加热模块、高压加热模块和闭式循环模块，所述低压加热模块包括多个低压加热器和低压省煤器，所述高压加热模块包括多个高压加热器和高压省煤器，凝结水通过所述多个低压加热器逐个进行加热，并经至少两个低压加热器出口混合后通过所述低压省煤器流向预设低压加热器出口，所述凝结水一路从预设低压加热器出口流向闭式循环模块，为所述闭式循环模块提供热量，另一路流向给水泵，所述给水泵供给的凝结水分为两路流出，一路通过所述高压省煤器流入锅炉，另一路依次通过多个高压加热器进行加热后流入锅炉，所述锅炉在湿态运行时产生的低压蒸汽流向大气扩容器，所述大气扩容器将排放的低压蒸汽再传输至闭式循环模块进行热量传递。

4、结合第一方面，进一步地，所述闭式循环模块包括烟气余热换热器，所述烟气余热换热器依次与热媒水换热器、一、二次风暖风器串联，所述热媒水换热器的出口分别连接脱硫废水换热器、冷一次风机、冷二次风机，在所述冷一次风机、冷二次风机，在所述一次风机出口的风道处安装一、二次风暖风器，所述一、二次风暖风器利用热媒水从所述烟气余热换热器中吸收的烟气热量以及热媒水换热器中吸收来自预设低压加热器出口的热水热量分别对冷一、二次风进行加热，加热后的冷一二次风，再经空气预热器加热后输出热一、二次风；所述热媒水在一二次风暖风器处释放热量后流入热媒水循环泵，经所述热媒水循环泵的出口流向烟气余热换热器，如此循环往复，完成热量传递。

5、结合第一方面，进一步地，所述预设低压加热器出口的热水其中一路流向闭式循环模块中的热媒水换热器，用于补充所述脱硫废水换热器、热媒水所需的热量。

6、结合第一方面，进一步地，所述热媒水循环泵的进口与缓冲水箱连接，所述缓冲水箱设有液位计和第一电动门，若所述缓冲水箱的液位低于设定水位下限，则所述第一电动门自动打开，若所述缓冲水箱的液位高于设定水位上限，则第一电动门自动关闭。

7、结合第一方面，进一步地，所述空预器的进口的烟道处取预设烟气作为空预器旁路烟道，所述空预器旁路依次安装第二电动门、第五调节门、高压省煤器和低压省煤器，所述空预器旁路烟道与空预器的进口连接，所述空预器的出口与电除尘串联构成空预器主路烟道，用于接收所述锅炉燃烧产生的烟气，所述电除尘的出口连接引风机的进口，所述引风机的出口处安装烟气余热换热器。

8、结合第一方面，进一步地，所述空预器主路烟道与高压省煤器之间设置第二电动门，用于调节流经空预器旁路烟道内的烟气量，所述空预器主路烟道与低压省煤器之间设置第五调节门，用于调节流经空预器主路烟道内的烟气量。

9、结合第一方面，进一步地，所述烟气余热换热器的进口还安装有声波吹灰器。

10、结合第一方面，进一步地，所述烟气余热换热器、热媒水换热器、一次风暖风器、二次风暖风器为透明管材，且在所述透明管材表面构建非均匀热场。

11、结合第一方面，进一步地，所述非均匀热场在透明管材轴向间隔布置有黑白相间的格栅，黑色格栅形成高温区，白色格栅形成低温区，且所述高温区与低温区之间形成温度梯度，用于提高换热效率。

12、结合第一方面，进一步地，所述大气扩容器至闭式循环模块之间设置第四调节门，控制调节门出口的水温在70~80℃。

13、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

14、本申请设置多个低压加热器和高压加热器，凝结水先通过低压加热器进行逐个加热，由于闭式循环模块中的热媒水换热器吸收来自预设低压加热器出口热水的温度为75℃左右，因此需要将多个低压加热器流出的凝结水进行混合，达到所需要的温度，混合后的凝结水一路通过低压省煤器从预设低压加热器出口流入热媒水换热器，从而为为闭式循环模块中的热媒水换热器补充热量，该热媒水换热器在启动或低负荷运行时吸收第七低加的热量来补充脱硫废水换热器、烟气和热媒水温度所需的热量，从而实现闭式循环模块中能量的转化，另一路流向给水泵，给水泵供给的凝结水分为两路流出，一路通过多个高压加热器对热水进行再次加热，另一路通过高压省煤器，即通过烟气对热水进行再次加热，流向的终点均为锅炉，该锅炉在湿态运行时产生低压蒸汽（溢流热水以及各路疏水）和烟气，大部分的烟气流向烟道通过脱硫装置从烟囱排出，从而实现环保的目的，少部分的低压蒸汽流向大气扩容器，大气扩容器将排放的低压蒸汽（溢流热水以及各路疏水）再传输至闭式循环模块进行热量传递。

技术特征：

1.一种超超临界机组锅炉深度余热利用系统，其特征在于，包括低压加热模块、高压加热模块和闭式循环模块，所述低压加热模块包括多个低压加热器和低压省煤器（20），所述高压加热模块包括多个高压加热器和高压省煤器（19），凝结水通过所述多个低压加热器逐个进行加热，并经至少两个低压加热器出口混合后通过所述低压省煤器（20）流向预设低压加热器出口，所述凝结水一路从预设低压加热器出口流向闭式循环模块，为所述闭式循环模块提供热量，另一路流向给水泵（11），所述给水泵（11）供给的凝结水分为两路流出，一路通过所述高压省煤器（19）流入锅炉（12），另一路依次通过多个高压加热器进行加热后流入锅炉（12），所述锅炉（12）在湿态运行时产生的低压蒸汽流向大气扩容器（13），所述大气扩容器（13）将排放的低压蒸汽再传输至闭式循环模块进行热量传递。

2.根据权利要求1所述的超超临界机组锅炉深度余热利用系统，其特征在于，所述闭式循环模块包括烟气余热换热器（33），所述烟气余热换热器（33）依次与热媒水换热器（29）、一、二次风暖风器串联，所述热媒水换热器（29）的出口分别连接脱硫废水换热器（30）、冷一次风机（26）、冷二次风机（28），在所述冷一次风机（26）、冷二次风机（28）出口的风道处安装一、二次风暖风器，所述一、二次风暖风器利用热媒水从所述烟气余热换热器（33）中吸收的烟气热量以及热媒水换热器（29）中吸收来自预设低压加热器出口的热水热量分别对冷一、二次风进行加热，加热后的冷一二次风，再经空预器（14）加热后输出热一、二次风；所述热媒水在一、二次风暖风器处释放热量后流入热媒水循环泵（31），经所述热媒水循环泵（31）的出口流向烟气余热换热器（33），如此循环往复，完成热量传递。

3.根据权利要求2所述的超超临界机组锅炉深度余热利用系统，其特征在于，所述预设低压加热器出口的热水其中一路流向闭式循环模块中的热媒水换热器（29），用于补充所述脱硫废水换热器（30）、热媒水所需热量。

4.根据权利要求2所述的超超临界机组锅炉深度余热利用系统，其特征在于，所述热媒水循环泵（31）的进口与缓冲水箱（34）连接，所述缓冲水箱（34）设有液位计和第一电动门（27），若所述缓冲水箱（34）的液位低于设定水位下限，则所述第一电动门（27）自动打开，若所述缓冲水箱（34）的液位高于设定水位上限，则第一电动门（27）自动关闭。

5.根据权利要求2所述的超超临界机组锅炉深度余热利用系统，其特征在于，所述空预器（14）的进口的烟道处取预设烟气作为空预器旁路烟道，所述空预器旁路依次安装第二电动门（15）、第五调节门（21）、高压省煤器（19）和低压省煤器（20），所述空预器旁路烟道与空预器（14）的进口连接，所述空预器（14）的出口与电除尘（22）串联构成空预器主路烟道，所述空预器主路烟道接收所述锅炉（12）燃烧产生的烟气，所述电除尘（22）的出口连接引风机（23）的进口，所述引风机（23）的出口处安装烟气余热换热器（33）。

6.根据权利要求5所述的超超临界机组锅炉深度余热利用系统，其特征在于，所述空预器主路烟道与高压省煤器（19）之间设置第二电动门（15），用于调节流经空预器旁路烟道内的烟气量，所述空预器主路烟道与低压省煤器之间设置第五调节门（21），用于调节流经空预器主路烟道内的烟气量。

7.根据权利要求5所述的超超临界机组锅炉深度余热利用系统，其特征在于，所述烟气余热换热器（33）的进口还安装有声波吹灰器。

8.根据权利要求2所述的超超临界机组锅炉深度余热利用系统，其特征在于，所述烟气余热换热器（33）、热媒水换热器（29）、一次风暖风器、二次风暖风器为透明管材，且在所述透明管材表面构建非均匀热场。

9.根据权利要求8所述的超超临界机组锅炉深度余热利用系统，其特征在于，所述非均匀热场在透明管材轴向间隔布置有黑白相间的格栅，黑色格栅（36）形成高温区，白色格栅（35）形成低温区，且所述高温区与低温区之间，形成温度梯度，用于提高换热效率。

10.根据权利要求1所述的超超临界机组锅炉深度余热利用系统，其特征在于，所述大气扩容器（13）至闭式循环模块之间设置第四调节门（32），控制第四调节门（32）出口的水温在70~80℃。

技术总结本发明公开了一种超超临界机组锅炉深度余热利用系统，旨在解决烟气余热浪费的技术问题。所述系统包括：低压加热模块、高压加热模块和闭式循环模块，凝结水通过多个低压加热器逐个进行加热，并经至少两个低压加热器出口混合后通过低压省煤器流向预设低压加热器出口，凝结水一路从预设低压加热器出口流向闭式循环模块，为闭式循环模块提供热量，另一路流向给水泵，所述给水泵供给的凝结水一路通过高压省煤器流入锅炉，另一路依次通过多个高压加热器加热后流入锅炉，锅炉在湿态运行时产生的低压蒸汽流向大气扩容器，并将排放的低压蒸汽再传输至闭式循环模块进行热量传递。本发明能够实现脱硫废水零排放，提高能量利用效率，减少蒸汽余热浪费。技术研发人员：金亚伟,岳峻峰,杨振,何鹏飞,陆燕宁,石田,陈波,彭辉,陶谦,王亚欧,耿察民受保护的技术使用者：江苏方天电力技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27