一种燃煤锅炉余热循环利用系统的制作方法

本技术涉及余热回收系统，尤其是涉及一种燃煤锅炉余热循环利用系统。

背景技术：

1、燃煤锅炉燃烧所排放烟气的余热深度利用作为节能减排的重要环节，一直以来备受人们的关注，而高效的余热循环利用系统是其中关键所在。目前，燃煤锅炉余热循环利用系统中烟气余热回收设备一般采用的是管壳式换热器。换热器一般布置在除尘器前，在回收烟气余热的同时保证进入除尘器的烟气温度处于低温状态，从而提高除尘效率，协同脱除so3/h2so4气溶胶。而回收后的烟气余热一般有以下三种利用方式：

2、（1）通过换热设备（蒸汽-凝结水加热器）加热低加系统引出的低温凝结水，将余热回收至汽机低加系统，替代低加抽汽，增加汽机做功，降低煤耗。

3、（2）用于加热循环水，作为脱硫后湿烟气加热的热源，实现干烟囱排放，消除或减少烟囱的白烟现象，但不能起到节能的效果。

4、（3）用于加热循环水，作为暖风器的热源，加热进入空预器的冷空气。暖风器热源除来自烟气余热外，有很多燃煤锅炉热源采用汽轮机中低压抽汽，通过暖风器将热量由蒸汽传给空气，提高进入空预器冷端空气温度。

5、尽管蒸汽换热效率较高（蒸汽冷凝换热系数可达5000-8000w/(m2.k），但采用的蒸汽来自于汽机抽汽，必然导致汽轮发电效率的下降。对于机组煤耗的增加往往不能够被一、二次风温提高实现的节煤效果所抵消，造成系统煤耗增加。此外，还有采用暖风器通入机组热凝结水来加热进入空预器的冷空气，但高水温的凝结水同样是由进入低加的中压蒸汽来加热，因此往往也会造成煤耗增加。

6、而以水作为循环介质，通过烟气余热回收设备将空预器后烟气与水进行热交换，提高循环水温度，再将升温后的循环水作为热源输送至暖风器，加热冷风，是一种较为节能的方式。但由于采用的循环介质为水，加热后的循环水温度有限，且水-气热交换的效率也较差，因此暖风器的出口风温很难加热到较高的水平，换热设备往往也要做的比较大，造成换热设备阻力和能耗的增加，最终导致其应用范围受到极大的限制。

7、因此，上述燃煤锅炉余热循环利用系统都存在着各自的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种燃煤锅炉余热循环利用系统，实现锅炉烟气余热高效、多样化利用，实现烟气余热最大化利用。

2、本实用新型的目的是这样实现的： 一种燃煤锅炉余热循环利用系统，锅炉尾部烟道按烟气走向依次设置有省煤器、脱硝装置、空预器、蒸汽发生器和除尘器，蒸汽发生器出汽口分别连接有出汽支路一和出汽支路二，出汽支路一与锅炉低加系统的蒸汽-凝结水加热器的进汽口连接，出汽支路二与蒸汽-空气暖风机的进汽口连接，蒸汽-空气暖风机的出风口与空预器进风口连接，空预器出风口与锅炉进风口连接，蒸汽-凝结水加热器和蒸汽-空气暖风机出水口与蒸汽发生器进水口连接。

3、本实用新型的燃煤锅炉余热循环利用系统，通过设置蒸汽发生器，充分吸收锅炉烟气余温，生成大量蒸汽后被分为两路进行循环利用。一路输送至蒸汽-空气暖风器，加热一次风、二次风，由于蒸汽温度高，换热效率高，可以将空预器进口一次风、二次风提高到更高的温度，解决空预器低温腐蚀、硫酸氢铵粘附堵塞的问题。另一路则输送至蒸汽-凝结水加热器，加热低加系统引出的凝结水，由于采用间接换热，对原低加系统的水质和运行状况的影响更小。而蒸汽降温冷凝成的液态水再次进入蒸汽发生器进行换热生成蒸汽，如此往复循环实现烟气余热利用。相比于传统单一的余热利用系统，本实用新型的燃煤锅炉余热循环利用系统，可以自由、灵活调节进入蒸汽-空气暖风器和蒸汽-凝结水加热器的蒸汽量，根据现场不同环境条件下，实现蒸汽量的合理分配，实现最大化的节约发电煤耗目的。综上，本实用新型的燃煤锅炉余热循环利用系统，具有效率高、能耗低的特点，通过系统内各设备的协同作用，对烟气余热进行深度利用，实现节能降耗。

4、作为本实用新型的进一步改进，出汽支路一和出汽支路二上分别设有电动调节阀。从而进入蒸汽-空气暖风器和蒸汽-凝结水加热器的蒸汽量可由电动调节阀自由调节，确保达到热量的合理分配。夏季时，空气温度较高，一次风、二次风所需升温幅度较小，此时通过减小电动调节阀开度降低进入蒸汽-空气暖风器蒸汽量，加大电动调节阀开度增加进入蒸汽-凝结水加热器蒸汽量；冬季时，空气温度较低，一次风、二次风升温幅度较大，此时通过加大电动调节阀开度增加进入暖风器蒸汽量，减小电动调节阀开度降低进入蒸汽-凝结水加热器蒸汽量，最终达到热量的合理分配利用。

5、作为本实用新型的进一步改进，蒸汽-凝结水加热器和蒸汽-空气暖风机出水口分别连接有出水支路一和出水支路二，出水支路一和出水支路二上分别设有疏水阀，出水支路一和出水支路二末端通至疏水缓存箱，疏水缓存箱通过循环水管路与蒸汽发生器进水口连接，循环水管路上设有循环泵，保证出水支路一和出水支路二中的凝结水、不凝气顺利排出，并促进凝结水回流至蒸汽发生器。

6、作为本实用新型的进一步改进，蒸汽发生器内沿竖向安装有热管，热管内充满除盐水，热管被水平设置的绝热隔板分为热管蒸发段和热管冷凝段两部分，热管冷凝段外设有水套，相邻列的水套之间通过连接管连接， 进口侧的连接管与进口水集箱连接，出口侧的连接管与出口蒸汽集箱连接，出汽支路一和出汽支路二与出口蒸汽集箱连接，出水支路一和出水支路二与进口水集箱连接，蒸汽发生器的进烟口和出烟口均设置在下侧，且进烟口和出口蒸汽集箱同侧设置，出烟口和进口水集箱同侧设置。热管热量传递过程为：热管管内处于高度的真空状态，高温烟气从热管蒸发段流入，使得热管蒸发段管内介质（除盐水）吸热后蒸发，产生的蒸汽沿热管内部上升到热管冷凝段并放热，将热量传递给循环水，循环水温度升高，热管管内蒸发上来的蒸汽降温冷凝为液态后受重力再次回流到热管蒸发段，如此往复循环实现热量的传递，使得烟气出口温度降低。由于采用蒸汽冷凝相变换热，具有更高的换热效率，换热器可以做得更小，由于单位质量蒸汽携带大量的热量，蒸汽流速是常规水管路流速的15-30倍，相关管路、阀门尺寸可以更小，投资更少，泵的流量和功率也都可以明显降低，节约了输送能耗。此外，该结构中循环水和烟气分别从上、下部分流过，烟气和循环水之间由绝热隔板分隔，每根热管是一个独立的换热元件，即使单根热管由于烟气中飞灰颗粒的持续冲刷造成磨损腐蚀等发生泄漏，仅热管内部少量工质泄漏进入烟道，对换热系统几乎无影响，提高了设备使用寿命。

7、作为本实用新型的进一步改进，绝热隔板上侧空间分为直接换热段和相比变换热段，相比变换热段的水套上、下端分别连接有相变换热下集箱和相变换热上集箱。从而循环水由进口水集箱通过连接管分配至水套，与热管冷凝段换热，循环水流经直接换热段后低温循环水被加热成为高温循环水，高温循环水而后进入相变换热下集箱，高温循环水在相变换热段进一步被加热后产生蒸汽进入相变换热上集箱，而后进入出口蒸汽集箱进行汽水分离后输送至需要蒸汽热源的各个场合。该结构使得生成的蒸汽具有更高品质，应用场合基本不受限制，极大扩展了应用范围。

技术特征：

1.一种燃煤锅炉余热循环利用系统，其特征在于：锅炉尾部烟道按烟气走向依次设置有省煤器、脱硝装置、空预器、蒸汽发生器和除尘器，所述蒸汽发生器出汽口分别连接有出汽支路一和出汽支路二，所述出汽支路一与锅炉低加系统的蒸汽-凝结水加热器的进汽口连接，所述出汽支路二与蒸汽-空气暖风机的进汽口连接，所述蒸汽-空气暖风机的出风口与空预器进风口连接，所述空预器出风口与锅炉进风口连接，所述蒸汽-凝结水加热器和蒸汽-空气暖风机出水口与蒸汽发生器进水口连接。

2.根据权利要求1所述的燃煤锅炉余热循环利用系统，其特征在于：所述出汽支路一和出汽支路二上分别设有电动调节阀。

3.根据权利要求1所述的燃煤锅炉余热循环利用系统，其特征在于：所述蒸汽-凝结水加热器和蒸汽-空气暖风机出水口分别连接有出水支路一和出水支路二，所述出水支路一和出水支路二上分别设有疏水阀，所述出水支路一和出水支路二末端通至疏水缓存箱，所述疏水缓存箱通过循环水管路与蒸汽发生器进水口连接，所述循环水管路上设有循环泵。

4.根据权利要求3所述的燃煤锅炉余热循环利用系统，其特征在于：所述蒸汽发生器内沿竖向安装有热管，所述热管内充满除盐水，所述热管被水平设置的绝热隔板分为热管蒸发段和热管冷凝段两部分，所述热管冷凝段外设有水套，相邻列的水套之间通过连接管连接， 进口侧的连接管与进口水集箱连接，出口侧的连接管与出口蒸汽集箱连接，所述出汽支路一和出汽支路二与出口蒸汽集箱连接，所述出水支路一和出水支路二与进口水集箱连接，所述蒸汽发生器的进烟口和出烟口均设置在下侧，且所述进烟口和出口蒸汽集箱同侧设置，所述出烟口和进口水集箱同侧设置。

5.根据权利要求4所述的燃煤锅炉余热循环利用系统，其特征在于：所述绝热隔板上侧空间分为直接换热段和相比变换热段，所述相比变换热段的水套上、下端分别连接有相变换热下集箱和相变换热上集箱。

技术总结本技术公开了一种燃煤锅炉余热循环利用系统，锅炉尾部烟道按烟气走向依次设置有省煤器、脱硝装置、空预器、蒸汽发生器和除尘器，蒸汽发生器出汽口分别连接有出汽支路一和出汽支路二，出汽支路一与锅炉低加系统的蒸汽‑凝结水加热器的进汽口连接，出汽支路二与蒸汽‑空气暖风机的进汽口连接，蒸汽‑空气暖风机的出风口与空预器进风口连接，空预器出风口与锅炉进风口连接，蒸汽‑凝结水加热器和蒸汽‑空气暖风机出水口与蒸汽发生器进水口连接。本技术的燃煤锅炉余热循环利用系统，具有效率高、能耗低的特点，通过系统内各设备的协同作用，对烟气余热进行深度利用，实现节能降耗。技术研发人员：赵永忠,庄志旸,吴帆,刁金强,魏昱舟受保护的技术使用者：江苏华电扬州发电有限公司技术研发日：20230228技术公布日：2024/1/13