汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统及方法与流程

本申请涉及余热利用技术，尤其涉及一种汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统及方法。

背景技术：

1、在当今全球范围内，能源的供需矛盾日益突出，环境污染已经威胁人类的生存，倡导环境、能源、经济的可持续发展成为当前迫在眉睫的战略问题，世界各国都日益重视可再生能源和余热的开发与利用。

2、热力发电厂是以朗肯循环为基础进行热功转换获得电能的，根据热量法的分析，发电厂的主要热量损失是由于汽轮机冷源损失和锅炉烟气的排热损失而引起的。对于大型机组而言，排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项，电站锅炉的排烟温度通常为120～150℃，相应的热损失相当于燃料热量的5％～12％。因此，为了提高热量的利用率以及发电企业的经济效益，需要对汽轮机排出的汽的热量和锅炉的烟气的热量进行耦合利用。

技术实现思路

1、本申请提供一种汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统及方法，用以对汽轮机排出的汽的热量和锅炉的烟气的热量进行耦合利用。

2、为解决上述技术问题，本申请采用如下技术问题予以实现：

3、第一方面，本申请提供一种汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，包括汽轮机、锅炉和余热耦合利用组件；

4、所述汽轮机上设置有排汽口；

5、所述锅炉上设置有第一热空气进口和烟气出口；

6、所述余热耦合利用组件包括空预器、暖风器和循环冷却件；所述空预器上设置有第一进烟口、第一出烟口、第二热空气进口和第一热空气出口，所述暖风器上设置有第一进水口、第一出水口、空气进口和第二热空气出口，所述循环冷却件上设置有进汽口、第一循环水出口和第一循环水进口，所述进汽口通过进汽管道与所述排汽口连通，所述第一循环水出口通过第一管道与所述第一进水口连通，所述第一出水口通过第二管道与所述第一循环水进口连通，所述第二热空气出口通过第三管道与所述第二热空气进口连通，所述第一进烟口通过第四管道与所述烟气出口连通，所述第一出烟口用于连通省煤器，所述第一热空气出口通过第五管道与所述第一热空气进口连通。

7、可选的，所述循环冷却件包括凝汽器和间冷塔；

8、所述进汽口、所述冷却水进口和所述第一循环水出口均设置在所述凝汽器上，所述凝汽器上还设置有凝结水出口，所述第一循环水进口设置在所述间冷塔上，所述间冷塔上还设置有冷却水出口，所述冷却水出口通过第六管道与所述冷却水进口连通，所述凝结水出口用于连通所述锅炉。

9、可选的，所述第一管道上设置有第一变频升压泵。

10、可选的，所述余热耦合利用系统还包括旁通管道；

11、所述旁通管道的两端分别连通在所述第一管道上，所述第一变频升压泵设置在所述旁通管道的两端之间的所述第一管道上，所述旁通管道上设置有第二变频升压泵。

12、可选的，所述第一管道靠近所述第一进水口的管身上设置有换热器。

13、可选的，所述余热耦合利用系统还包括烟气处理组件；

14、所述烟气处理组件包括除尘器、引风机和脱硫塔；

15、所述省煤器上设置有第二进烟口和第二出烟口，所述第二进烟口通过第七管道与所述第一出烟口连通，所述第二出烟口通过第八管道与所述除尘器的进烟口连通，所述除尘器的出气口通过第九管道与所述引风机的吸风口连通，所述引风机的出风口通过第十管道与所述脱硫塔的进气口连通，所述脱硫塔的顶部设置有排气口。

16、可选的，所述除尘器的底部连通有排灰管道，所述排灰管道上设置有截止阀。

17、第二方面，本申请提供一种汽轮机与锅炉的余热耦合利用方法，应用于上述任一项所述的汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，所述方法包括：

18、通过冷却水进口向循环冷却件内通入冷却水，同时将汽轮机上的排汽口排出的蒸汽经进汽口通入所述循环冷却件中，蒸汽与冷却水在所述循环冷却件内发生热交换后蒸汽被冷凝成水，冷却水升温；

19、将升温后的冷却水经第一进水口通入暖风器中，同时从空气进口向所述暖风器内通入空气，空气与升温后的水在所述暖风器内发生热交换；

20、将与升温后的水发生热交换后的空气依次经第二热空气出口、第三管道和第二热空气进口通入空预器内；

21、将从锅炉上的烟气出口排出的废热烟气经第一进烟口通入所述空预器内，废热烟气与所述空预器内的空气发生热交换，换热后的空气依次经第一热空气出口、第五管道和第一热空气进口进入所述锅炉内；

22、将与所述空预器内的空气发生热交换后的废热烟气经第一出烟口通入省煤器内，通过废热烟气对所述省煤器内的凝结水进行加热。

23、可选的，所述通过冷却水进口向循环冷却件内通入冷却水包括：

24、将循环水经第一循环水进口通入间冷塔内，通过所述间冷塔对进入其内的循环水进行冷却；

25、将冷却后的冷却水依次经冷却水出口、第六管道和冷却水进口通入所述凝汽器内。

26、可选的，所述方法还包括：

27、通过引风机将对所述省煤器内的凝结水加热后的废热烟气抽入除尘器内；

28、通过所述除尘器对进入其内的烟气进行气烟分离，分离后的烟尘沉积在所述除尘器的内底部，分离后的气体进入脱硫塔内；

29、通过所述脱硫塔对进入其内的气体进行脱硫处理。

30、1)本申请提供的汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，通过冷却水进口向循环冷却件内通入冷却水，通过进汽口将从汽轮机上的排汽口排出的蒸汽通入循环冷却件中，蒸汽与冷却水在循环冷却件内发生热交换，蒸汽被冷凝成水，冷却水升温，升温后的冷却水从第一进水口通入暖风器中与从空气进口进入暖风器内的空气发生热交换，有效利用了汽轮机所排出的蒸汽的热量；换热后的空气依次经第二热空气出口、第三管道和第二热空气进口进入空预器内，防止空预器的冷端发生腐蚀；从锅炉上的烟气出口排出的废热烟气经第一进烟口进入空预器内，废热烟气与空预器内的空气发生热交换，换热后的空气依次经第一热空气出口、第五管道和第一热空气进口进入锅炉内，从而降低了废热烟气的温度，提高了进入锅炉的空气的温度，换热后的废热烟气进入省煤器对省煤器内的凝结水进行加热，进一步利用了降温后的废热烟气中的热量。本申请实现了对汽轮机排出的蒸汽以及锅炉排出的废热烟气的耦合利用，降低了机组的热消耗，进而提高了蒸汽与废热烟气的热量的利用率。

31、2)本申请提供的汽轮机与锅炉的余热耦合利用方法，利用汽轮机排出的蒸汽的热量对进入暖风器内的空气进行加热，从而减少空预器加热空气所需的锅炉排出的废热烟气的热量，再将节省的这部分废热烟气的热量通入省煤器内对省煤器内的凝结水进行加热，最后将加热后的凝结水回流至热力系统，实现了将汽轮机排出的蒸汽和锅炉排放的废热烟气耦合利用，使汽轮机排出的蒸汽的余热和锅炉排出的废热烟气的余热实现最大化利用，以此达到降低机组热耗的目的。

技术特征：

1.一种汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，其特征在于，包括汽轮机、锅炉和余热耦合利用组件；

2.根据权利要求1所述的汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，其特征在于，所述循环冷却件包括凝汽器和间冷塔；

3.根据权利要求2所述的汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，其特征在于，所述第一管道上设置有第一变频升压泵。

4.根据权利要求3所述的汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，其特征在于，还包括旁通管道；

5.根据权利要求1所述的汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，其特征在于，所述第一管道靠近所述第一进水口的管身上设置有换热器。

6.根据权利要求1至5任一项所述的汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，其特征在于，还包括烟气处理组件；

7.根据权利要求6所述的汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，其特征在于，所述除尘器的底部连通有排灰管道，所述排灰管道上设置有截止阀。

8.一种汽轮机与锅炉的余热耦合利用方法，其特征在于，应用于上述1至7任一项所述的汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的汽轮机与锅炉的余热耦合利用方法，其特征在于，所述通过冷却水进口向循环冷却件内通入冷却水包括：

10.根据权利要求8或9所述的汽轮机与锅炉的余热耦合利用方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结本申请提供一种汽轮机与锅炉的余热耦合利用系统及方法，所述系统包括：空预器上设置有第一进烟口、第一出烟口、第二热空气进口和第一热空气出口，暖风器上设置有第一进水口、第一出水口、空气进口和第二热空气出口，循环冷却件上设置有进汽口、第一循环水出口和第一循环水进口，进汽口与汽轮机的排汽口连通，第一循环水出口通过第一管道与第一进水口连通，第一出水口通过第二管道与第一循环水进口连通，第二热空气出口通过第三管道与第二热空气进口连通，第一进烟口通过第四管道与锅炉的烟气出口连通，第一出烟口连通省煤器，锅炉的第一热空气出口通过第五管道与第一热空气进口连通。本申请提高了蒸汽与废热烟气的耦合利用率，降低了机组的热耗。技术研发人员：裴昌胜,韩飙受保护的技术使用者：陕西清水川能源股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/14