CN205717145U - 一种一次风预热过程深度优化的综合余热利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了属于电站节能设备领域的一种一次风预热过程深度优化的综合余热利用装置，该装置采用前置空气预热器预热一、二次风，主烟道的二次风预热器采用二分仓回转式空气预热器进一步加热二次风，一次风依次经过前置空气预热器、一级蒸汽一次风预热器和二级蒸汽一次风预热器逐步加热至磨煤机入口所需温度；旁路烟道内给水加热器和凝结水加热器串联布置，加热给水和凝结水。本实用新型将一、二次风单独预热，利用低温烟气和汽轮机抽汽分级加热一次风，避免了冷热一次风掺混带来的损失，同时置换出高品位的烟气热量，加热给水和凝结水，二次风利用前置空气预热器和二分仓空气预热器分级加热，充分实现燃煤发电机组的深度节能降耗，经济效益显著。

Description

一种一次风预热过程深度优化的综合余热利用装置

技术领域

本实用新型属于电站节能设备领域，特别涉及一种一次风预热过程深度优化的综合余热利用装置。

背景技术

节能减排已成为我国解决能源危机与环境污染问题的重要战略，为缓解我国巨大的能源消费量和环境压力，大型燃煤机组已经逐步开展余热利用的研究和应用，提高燃煤电站机组的能源利用效率、对机组换热设备优化设计、深入挖掘燃煤电站机组的节能潜力已成为各燃煤电站日益重视的课题。

常规燃煤电站普遍采用三分仓回转式空气预热器，一、二次风全部在回转式空气预热器内加热，空气流量大，漏风量大，无法实现一次风温度调节，必须利用调温一次风与热一次风掺混之后才能达到磨煤机入口的要求，但在冷热一次风掺混的过程中存在较大的损失，因此在一次风预热流程中存在较大的节能潜力。

目前比较成熟的余热利用技术是在空气预热器之后的尾部烟道加装低压省煤器，利用排烟的余热加热凝结水，排挤低压的汽轮机抽汽，增加机组出功，但其仅能利用低品位的烟气余热，节能效果受到很大限制，同时存在低温腐蚀，局限性较大。目前较为先进旁路烟道系统利用空气预热器出口的低品位烟气预热进入空气预热器的空气，置换出高品位的烟气加热凝结水和给水，排挤汽轮机抽汽返回汽轮机做功，增加机组出功，提高效率。但其并未改变空气的预热流程，仍然存在一次风掺混带来的损失。

现有的热一次风加热器及其系统采用在空气预热器出口设置一次风与凝结 水换热器降低一次风温不能够实现良好的节能效果，因为总的一次风吸热量和磨煤机入口一次风温是一定的，该系统仅能够起到调节磨煤机入口风温的目的，相比于烟气直接传热给凝结水，该系统增加了换热过程，导致换热的不可逆损失增大，节能效果并不理想。而且常规燃煤电站由于进入制粉系统的原煤水分较高，受制粉系统干燥限制，进口一次风温较高。因此，受诸多因素的限制，现有的空气预热系统存在较大的能量浪费，现有的技术也不能够达到很好的节能目的。

发明内容

本实用新型的目的是提出了一种一次风预热过程深度优化的综合余热利用装置，该装置主要包括前置空气预热器、二次风预热器、一级蒸汽一次风预热器、二级蒸汽一次风预热器、主烟道、旁路烟道、给水加热器、凝结水加热器、回热加热器、给煤机以及磨煤机；其特征在于：锅炉尾部烟道被分隔为并联的主烟道1和旁路烟道2，主烟道1中布置二分仓回转式二次风预热器3，旁路烟道2中依次布置给水加热器4和凝结水加热器5，二分仓回转式二次风预热器3之后的汇合烟道设置前置空气预热器6；前置空气预热器6之后的一次风管路上依次设置一级蒸汽一次风预热器7和二级蒸汽一次风预热器8；给水加热器4的入口通过第二阀门14与高压加热器11的入口相连，给水加热器4的出口与高压加热器11的出口和省煤器相连；凝结水加热器5的入水口通过第一阀门13与低压加热器12的入口处相连，凝结水加热器5的出水口与低压加热器12的出口处相连，前置空气预热器6的二次风出口与主烟道1的二分仓回转式二次风预热器3相连，一次风出口与一级蒸汽一次风预热器7相连，一级蒸汽一次风预热器7的出口与二级蒸汽一次风预热器8的入口相连，一级蒸汽一次风预热器7的一次风旁路风道的出口通过第三阀门15与二级蒸汽一次风预热器8的出口相连，在二分仓回转式二次风预热器3前的锅炉烟道设置烟气抽气点17，其出口通过第四阀门16 与二级蒸汽一次风预热器8的出口管道相连，前置空气预热器6出口的一次风旁路管道通过第五阀门18与二级蒸汽一次风预热器8的出口相连，前置空气预热器6入口的一次风旁路管道通过第六阀门19与二级蒸汽一次风预热器8的出口相连；一级蒸汽一次风预热器7的进汽口C与汽轮机的6抽汽口相连，其出汽口D与低压加热器12的疏水管道相连，二级蒸汽一次风预热器8的一次风出口与磨煤机10的一次风入口相连，同时二级蒸汽一次风预热器8的进汽口A与汽轮机的3号抽汽口相连，其出汽口B与高压加热器11疏水管道相连。

所述一次风入口通过第六阀门19与第五阀门18、第三阀门15、第四阀门16和一次风出口相连。

所述的前置空气预热器6出口的一次风不经过二分仓回转式二次风预热器3，其出口与一级蒸汽一次风预热器7的入口相连，一级蒸汽一次风预热器7的出口连接二级蒸汽一次风预热器8的入口，实现一次风分级加热。

所述的二级蒸汽一次风预热器8出口通过第三阀门15与二级蒸汽一次风预热器8出口相连，前置空气预热器6出口的一次风旁路管道通过第五阀门18与二级蒸汽一次风预热器8的出口相连，前置空气预热器6入口的一次风旁路管道通过第六阀门19与二级蒸汽一次风预热器8的出口相连，在二分仓回转式二次风预热器3前的主烟道设置烟气抽气点17，其出口通过第四阀门16与二级蒸汽一次风预热器8的出口管道相连，用于调节一次风温度。必要时可选择适当位置的一次风或烟气用于调节一次风温度。

所述的主烟道1的二分仓回转式二次风预热器3的二次风入口与前置空气预热器6的二次风出口相连，主烟道1的二分仓回转式二次风预热器3只用于加热二次风。

本实用新型的有益效果是一、二次风单独加热，减少了二次风预热器的空气 流量，降低了空气预热器的漏风，设置两级蒸汽一次风预热器加热一次风，取消了冷热一次风掺混过程，可以有效降低损失；特殊情况下可选择利用一级蒸汽一次风预热器出口、前置空气预热器出口、前置空气预热器入口的一次风和主烟道抽气口的烟气作为调温风，调节进入磨煤机的一次风温度，使系统更加灵活高效和可靠；给水加热器和凝结水加热器可利用旁路烟道烟气的热量排挤汽轮机回热抽汽；系统各换热设备的优化布置能够实现能量的充分对口、梯级利用，可大幅提高燃煤电站的综合利用效率。

附图说明

图1为一次风预热过程深度优化的综合余热利用装置示意图。

具体实施方式

本实用新型提出一种一次风预热过程深度优化的综合余热利用装置。下面结合附图和实例予以说明。

如图1所示的一次风预热过程深度优化的综合余热利用装置，该装置主要一种一次风预热过程深度优化的综合余热利用系统，该系统主要包括前置空气预热器、二次风预热器、一级蒸汽一次风预热器、二级蒸汽一次风预热器、主烟道、旁路烟道、给水加热器、凝结水加热器、回热加热器、给煤机以及磨煤机；其特征在于：锅炉尾部烟道被分隔为并联的主烟道1和旁路烟道2，主烟道1中布置二分仓回转式二次风预热器3，旁路烟道2中依次布置给水加热器4和凝结水加热器5，二分仓回转式二次风预热器3之后的汇合烟道设置前置空气预热器6；前置空气预热器6之后的一次风管路上依次设置一级蒸汽一次风预热器7和二级蒸汽一次风预热器8；给水加热器4的入口通过第二阀门14与高压加热器11的入口相连，给水加热器4的出口与高压加热器11的出口和省煤器相连；凝结水加热器5的入水口通过第一阀门13与低压加热器12的入口处相连，凝结水加热 器5的出水口与低压加热器12的出口处相连，前置空气预热器6的二次风出口与主烟道1的二分仓回转式二次风预热器3相连，一次风出口与一级蒸汽一次风预热器7相连，一级蒸汽一次风预热器7的出口与二级蒸汽一次风预热器8的入口相连，一级蒸汽一次风预热器7的一次风旁路风道的出口通过第三阀门15与二级蒸汽一次风预热器8的出口相连，在二分仓回转式二次风预热器3前的锅炉烟道设置烟气抽气点17，其出口通过第四阀门16与二级蒸汽一次风预热器8的出口管道相连，前置空气预热器6出口的一次风旁路管道通过第五阀门18与二级蒸汽一次风预热器8的出口相连，前置空气预热器6入口的一次风旁路管道通过第六阀门19与二级蒸汽一次风预热器8的出口相连；一级蒸汽一次风预热器7的进汽口C与汽轮机的6抽汽口相连，其出汽口D与低压加热器12的疏水管道相连，二级蒸汽一次风预热器8的一次风出口与磨煤机10的一次风入口相连，同时二级蒸汽一次风预热器8的进汽口A与汽轮机的3号抽汽口相连，其出汽口B与高压加热器11疏水管道相连。一次风入口通过第六阀门19与第五阀门18、第三阀门15、第四阀门16和一次风出口相连。

如图1所示，在一次风预热过程深度优化的综合余热利用系统中，将前置空气预热器出口的一次风引入蒸汽一次风预热器进一步预热，由前置空气预热器出口的60℃左右加热到110℃左右，然后进入二级蒸汽一次风预热器，一次风由110℃左右加热到磨煤机入口所需温度。

在一级蒸汽一次风预热器7和二级蒸汽一次风预热器8之间、前置空气预热器6与一级蒸汽一次风预热器7之间的一次风管路和前置空气预热器6入口的一次风管路上分别设置一次风旁路风道，当一次风温度不能满足磨煤机10入口温度要求时，可选择不同温度的低温一次风通过阀门与二级蒸汽一次风预热器8出口温度较高的一次风混合，通过控制阀门开度调节旁路烟道中的一次风流量，使 进入磨煤机的一次风温度满足要求，这样增加了系统的灵活性。

当一次风温度不能满足磨煤机10入口温度要求时，利用在主烟道的二次风预热器前设置抽气口17，从主烟道抽气口17引一部分烟气用来加热一次风，保证一次风达到磨煤机10入口温度要求，使系统更加安全可靠。

本实用新型提出了一种一次风预热过程深度优化的综合余热利用装置，主要是一、二次风在经过前置空气预热器预热之后分离，二次风进入位于主烟道的二分仓回转式二次风预热器进一步预热，一次风依次经过一级蒸汽一次风预热器和二级蒸汽一次风预热器，加热至磨煤机入口所需温度。利用抽汽预热一次风置换出大量高品位烟气余热加热给水和凝结水，排挤高品位的汽轮机抽汽，减少空气预热器漏风。设置不同抽气点作为调节一次风的调温风，必要时利用调温风调节一次风满足磨煤机需要，使系统更为安全可靠。一次风预热过程深度优化的综合余热利用系统充分实现了能量对口、梯级利用，大幅降低了系统的损，使得燃煤机组的余热利用效率明显提高，经济效益显著。是一项广泛适用于燃煤电站的节能减排新技术。

Claims (5)

1.一种一次风预热过程深度优化的综合余热利用装置，该装置主要包括前置空气预热器、二次风预热器、一级蒸汽一次风预热器、二级蒸汽一次风预热器、主烟道、旁路烟道、给水加热器、凝结水加热器、回热加热器、给煤机以及磨煤机；其特征在于：锅炉尾部烟道被分隔为并联的主烟道(1)和旁路烟道(2)，主烟道(1)中布置二分仓回转式二次风预热器(3)，旁路烟道(2)中依次布置给水加热器(4)和凝结水加热器(5)，二分仓回转式二次风预热器(3)之后的汇合烟道设置前置空气预热器(6)；前置空气预热器(6)之后的一次风管路上依次设置一级蒸汽一次风预热器(7)和二级蒸汽一次风预热器(8)；给水加热器(4)的入口通过第二阀门(14)与高压加热器(11)的入口相连，给水加热器(4)的出口与高压加热器(11)的出口和省煤器相连；凝结水加热器(5)的入水口通过第一阀门(13)与低压加热器(12)的入口处相连，凝结水加热器(5)的出水口与低压加热器(12)的出口处相连，前置空气预热器(6)的二次风出口与主烟道(1)的二分仓回转式二次风预热器(3)相连，一次风出口与一级蒸汽一次风预热器(7)相连，一级蒸汽一次风预热器(7)的出口与二级蒸汽一次风预热器(8)的入口相连，一级蒸汽一次风预热器(7)的一次风旁路风道的出口通过第三阀门(15)与二级蒸汽一次风预热器(8)的出口相连，在二分仓回转式二次风预热器(3)前的锅炉烟道设置烟气抽气点(17)，其出口通过第四阀门(16)与二级蒸汽一次风预热器(8)的出口管道相连，前置空气预热器(6)出口的一次风旁路管道通过第五阀门(18)与二级蒸汽一次风预热器(8)的出口相连，前置空气预热器(6)入口的一次风旁路管道通过第六阀门(19)与二级蒸汽一次风预热器(8)的出口相连；一级蒸汽一次风预热器(7)的进汽口C与汽轮机的6抽汽口相连，其出汽口D与低压加热器(12)的疏水管道相连，二级蒸汽一次风预热器(8)的一次风出口与磨煤机(10)的一次风入口相连，同时二级蒸汽一次风预热器(8)的进汽口A与汽轮机的3号抽汽口相连，其出汽口B与高压加热器(11)疏水管道相连。

2.根据权利要求1所述的一种一次风预热过程深度优化的综合余热利用装置，其特征在于，所述一次风入口通过第六阀门(19)与第五阀门(18)、第三阀门(15)、第四阀门(16)和一次风出口相连。

3.根据权利要求1所述的一种一次风预热过程深度优化的综合余热利用装置，其特征在于，所述的前置空气预热器(6)出口的一次风不经过二分仓回转式二次风预热器(3)，其出口与一级蒸汽一次风预热器(7)的入口相连，一级蒸汽一次风预热器(7)的出口连接二级蒸汽一次风预热器(8)的入口。

4.根据权利要求1所述的一种一次风预热过程深度优化的综合余热利用装置，其特征在于，所述的二级蒸汽一次风预热器(8)出口通过第三阀门(15)与二级蒸汽一次风预热器(8)出口相连，前置空气预热器(6)出口的一次风旁路管道通过第五阀门(18)与二级蒸汽一次风预热器(8)的出口相连，前置空气预热器(6)入口的一次风旁路管道通过第六阀门(19)与二级蒸汽一次风预热器(8)的出口相连，在二分仓回转式二次风预热器(3)前的主烟道设置烟气抽气点(17)，其出口通过第四阀门(16)与二级蒸汽一次风预热器(8)的出口管道相连，用于调节一次风温度。

5.根据权利要求1所述的一种一次风预热过程深度优化的综合余热利用装置，其特征在于，所述的主烟道(1)的二分仓回转式二次风预热器(3)的二次风入口与前置空气预热器(6)的二次风出口相连，主烟道(1)的二分仓回转式二次风预热器(3)只用于加热二次风。