余热锅炉给水再循环系统的制作方法

本发明涉及余热锅炉，具体涉及一种余热锅炉给水再循环系统。

背景技术：

1、燃气-蒸汽联合循环机组以其高效率、低排放、运行特性灵活等优势，逐渐成为世界电力行业的一个重要发展方向，越来越多的联合循环机组投入市场。联合循环电厂的燃料不仅使用天然气，还会使用炼钢排气、轻油、重油等。然而，有些天然气、炼钢排气、轻油、重油等燃料成分中含硫量比较高，导致烟气酸露点温度变高，有些可能会高达120℃左右，酸露点温度越高，余热锅炉尾部受热面发生酸腐蚀的可能性就越大。

2、当凝结水水质含氧量等符合汽水品质要求时，现有技术（如附图2、3所示）通常采用再循环系统或凝结水加热器（尾部受热面）旁路来避免尾部受热面酸露点腐蚀，再循环系统通过抽取一部分凝结水加热器（尾部受热面）出口的高温热水与凝结水混合，提高凝结水加热器（尾部受热面）入口给水温度，保证进入受热面的工质温度在酸露点10℃以上；另一种凝结水加热器（尾部受热面）旁路方式，低温凝结水不进入或者部分进入受热面，通过凝结水加热器（尾部受热面）旁路进入汽包。

3、上述方案存在如下技术缺陷：

4、（1）使用凝结水加热器（尾部受热面）旁路系统，凝结水全部通过旁路进去汽包，凝结水加热器受热面（尾部受热面）没有工质进入，存在干烧的情况，会缩短锅炉的使用寿命；此外，凝结水部分或全部通过旁路进入低压汽包，低压系统几乎无蒸发量，除氧效果难以保证。

5、（2）现有技术中，再循环抽水口是凝结水加热器（尾部受热面）出口，由于工质水温较低，需要的再循环流量很大，导致再循环泵及电机选型加大，成本增加，辅机功耗增加,经济性下降；再循环流量大幅增加进入凝结水加热器（尾部受热面）内工质流量增大，导致烟气对此部分受热面的加热能力不足，需要另外布置更多的受热面，有时甚至布置再多的受热面也无法达到所需的再循环温度；再循环量大幅增加，大大增加了凝结水加热器（尾部受热面）工质侧的流动阻力，增加了再循环泵和凝结水泵的扬程，设备成本大大增加。

6、（3）现有技术中，再循环抽水口是低压汽包，由于工质水温较高，再循环流量可以减少，但是低压汽包的设计容量还需要考虑再循环流量，这样会大大增加低压汽包的设计容量，导致低压汽包尺寸变大从而增加成本；同时由于低压汽包变大，给汽包平台布置带来了不便。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术中系统布置不便、设备配置成本高、系统功能不足等问题，提供一种布置简单、成本低、功能齐全的余热锅炉给水及再循环系统。

2、本发明采用以下技术方案实现：余热锅炉给水再循环系统，尾部受热面，布置于余热锅炉尾部烟道内；

3、低压汽包，通过管道与低压蒸发器连接；

4、凝结水入口，与所述尾部受热面的工质入口端相连通；

5、所述尾部受热面的工质出口端分为两路，第一路经第一控制阀与所述低压汽包相连通，第二路经给水入口与给水泵相连通；

6、再循环入口，设置于所述低压汽包上，所述再循环入口通过管道经再循环泵与所述凝结水入口下游的凝结水管道相连通；

7、缓冲混合器，设置于所述再循环泵的出口管与凝结水管道的汇合处上游，所述缓冲混合器的一端凝结水管道连通，所述缓冲混合器的另一端与所述再循环泵的出口管连通；

8、温度变送器，安装于所述缓冲混合器的出口处，用于检测混合后工质温度；

9、控制模块，其信号输入端与所述温度变送器的信号输出端电连接，其信号输出端分别与所述第一控制阀的控制信号输入端、所述再循环泵的变频器控制端电连接。

10、优选的，所述缓冲混合器包括壳体，所述壳体沿工质流动方向依次设置有渐扩段、等径段和渐缩段，所述等径段内沿周向均匀布置有若干导流叶片，所述导流叶片为折流板形式布置。

11、优选的，所述壳体的等径段末端侧壁设有温度传感器接口，用于安装所述温度变送器；所述壳体的顶部设有排气口，所述壳体的底部设有排污口。

12、优选的，所述排气口连接自动排气阀，所述排污口连接快开排污阀。

13、优选的，所述壳体的两端均设置有可拆卸法兰。

14、优选的，所述控制模块内置酸露点比较器，将所述温度变送器实测的混合后工质温度与预设的烟气酸露点温度加安全余量进行比较：当实测混合温度低于酸露点加安全余量时，所述控制模块自动减小所述第一控制阀的开度并增加所述再循环泵的转速；当实测混合温度高于酸露点加安全余量时，所述控制模块自动增大所述第一控制阀的开度并降低所述再循环泵的转速。

15、优选的，所述安全余量为8℃～12℃。

16、优选的，还包括旁路入口，设置于所述凝结水入口下游、所述尾部受热面上游的凝结水管道上，所述旁路入口通过管道经第二控制阀与所述第一控制阀下游的管道相连通；所述第二控制阀的控制信号输入端与所述控制模块的另一信号输出端电连接。

17、优选的，所述给水泵的出口与高压汽包和/或中压汽包的给水管道相连通；所述再循环泵为变频驱动泵；所述尾部受热面为凝结水加热器。

18、本发明有益效果具体为：

19、（1）本发明保留旁路系统的同时，仅允许部分凝结水旁通，尾部受热面内始终有工质流过，避免了受热面因无工质冷却而干烧的情况，有效保护了尾部受热面，延长了锅炉的使用寿命。同时，由于大部分凝结水仍经尾部受热面加热后进入低压汽包，低压系统能够维持正常的蒸发量，除氧效果可以得到保证。

20、（2）本发明的再循环热水从低压汽包抽取，汽包内工质为饱和热水，温度较高，与低温凝结水混合时仅需较小的再循环流量即可将混合水温提升至酸露点温度以上。再循环流量的降低，使得再循环泵及配套电机的选型规格减小，设备采购成本和辅机运行功耗均显著降低；同时也避免了因再循环流量过大而导致的尾部受热面烟气加热能力不足的问题，无需额外增加受热面；此外，工质侧流量增加幅度有限，流动阻力不会大幅上升，再循环泵和凝结水泵的扬程要求也不会显著增加。

21、（3）本发明将高压（和中压）系统的给水取水点从低压汽包改为尾部受热面出口，低压汽包仅需满足低压系统自身的补水需求和蒸发循环，设计容量不再需要考虑高压和中压系统的给水抽取量。因此，低压汽包的尺寸不会因本系统的应用而明显增大，不会增加设备制造成本，也不会给汽包平台的现场布置带来额外的空间压力。

22、（4）通过在再循环热水与低温凝结水汇合处上游设置缓冲混合器，利用渐扩段降速、等径段导流叶片逐步混合、渐缩段均匀流出，使高温饱和水与低温凝结水的温差冲击被有效分散吸收，混合后工质温度波动降低明显，显著减少了因温差骤变引起的管道热应力和疲劳损伤，延长了设备使用寿命。

23、（5）通过控制模块内置酸露点比较器，根据温度变送器实时反馈的混合温度，自动调节第一控制阀开度和再循环泵转速，使混合后工质温度始终稳定在烟气酸露点以上8℃～12℃的安全范围内；无论机组负荷变化、燃料含硫量波动导致酸露点变化，系统均可无须人工干预地自适应调节，彻底避免尾部受热面发生低温酸腐蚀，保障锅炉长期安全运行。