一种带有反馈回路的空冷机组废热空气余热回收利用系统的制作方法

本实用新型涉及一种气体回收系统，具体涉及一种带有反馈回路的空冷机组废热空气余热回收利用系统。

背景技术：

凝汽器是火力发电机组中的必不可少的重要设备，凝汽器是将汽轮机排汽冷凝成水的一种换热器，又称复水器。凝汽器主要用于汽轮机动力装置中，分为水冷凝汽器和空冷凝汽器两种。凝汽器除将汽轮机的排汽冷凝成水供锅炉重新使用外，还能在汽轮机排汽处建立真空和维持真空，以保证火力发电机组具有较高的循环热效率；

当前，用于发电厂的空冷系统主要有三种，即直接空冷系统、带表面式凝汽器的间接空冷系统(哈蒙式空冷系统)和带喷射式(混合式)凝汽器的间接空冷系统(海勒式空冷系统)。直接空冷就是利用空气直接冷凝从汽轮机的排气，空气与排气通过散热器进行热交换。据统计目前世界上空冷系统的装机容量中，直接空冷系统约占43％，表面式凝汽器间接空冷系统约占24％，混合式凝汽器间接空冷系统约占33％；

随着电力工业的飞速发展，近年来在我国富煤贫水的西北部地区在建或已经投运了大量的空冷式发电厂。空冷机组以环境空气作为汽轮机排汽的冷却介质，完全不同于水冷机组。与水相比，空气具有热容小，导热系数低等缺点，因此直接空冷凝汽器一般采用翅片管结构，汽轮机排汽在翅片管内进行凝结放热，形成的凝结水直接进入凝结水箱；被风机加压的空气在翅片管外对流换热。直接空冷系统虽然具有设备投资少、系统简单、节水、环保等优点，但由于直接采用环境空气冷却汽轮机排汽，被空冷凝汽器加热后的废热空气直接排入大气中，不仅对环境产生热污染，而且也浪费了大量的热能，进而影响机组的经济运行，因此研发一种带有反馈回路的火电厂空冷机组热空气回收利用系统。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有空冷机组废热空气直接排入大气中浪费热能影响机组的经济运行的问题，并且可充分有效利用空冷器废热空气热能，进而提供了一种带有反馈回路的空冷机组废热空气余热回收利用系统；

一种带有反馈回路的空冷机组废热空气余热回收利用系统，所述系统包括锅炉、汽轮机、空冷凝器、给水泵、风机挡板阀、一次风机挡板阀、送风机、一次风机、空气预热器、磨煤机、蒸汽管、排汽管、回水管、第一废气通管和第二废气通管，锅炉的蒸汽出口通过蒸汽管与汽轮机连接，汽轮机的排汽出口通过排汽管与空冷凝器连接，空冷凝器的出水口通过回水管与锅炉的水冷壁连通，给水泵安装在回水管上，空冷凝器上的废气管分两路引入锅炉的送风系统中，其中一路废气由第一废气通管经送风机挡板阀、送风机和空气预热器通至锅炉的送风系统中，其中另一路废气由第二废气通管经一次风机挡板阀、一次风机、空气预热器和磨煤机通至锅炉的送风系统中，所述系统还包括第一电磁阀、第二电磁阀、主控器、预热器温度传感器、废气管电磁阀和空冷凝器温度传感器，第一电磁阀设置在第一废气通管上，且第一电磁阀设置在空气预热器与锅炉之间，第二电磁阀设置在第二废气通管上，且第二电磁阀设置在空气预热器与磨煤机之间，预热器温度传感器安装在空气预热器上，且预热器温度传感器的触点探头设置在空气预热器内，预热器温度传感器与主控器电连接，空冷凝器温度传感器安装在空冷凝器上，且空冷凝器温度传感器的触点探头设置在空冷凝器中气体加热区内，空冷凝器温度传感器与主控器电连接，废气管电磁阀设置空冷凝器的废气管上，第一电磁阀、第二电磁阀和废气管电磁阀均与主控器电连接；

进一步地，所述系统还包括锅炉温度传感器和流量调节电磁阀，锅炉温度传感器安装在锅炉上，且锅炉温度传感器的触点探头设置在锅炉内，锅炉温度传感器与主控器电连接，流量调节电磁阀设置空冷凝器的废气管上，且流量调节电磁阀与主控器电连接；

进一步地，所述第二废气通管还设有一号单向阀，一号单向阀设置在磨煤机与第二电磁阀之间；

进一步地，所述回水管上还设有二号单向阀，二号单向阀设置在空冷凝器和给水泵之间。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种带有反馈回路的空冷机组废热空气余热回收利用系统通过第一废气通管和第二废气通管将空冷凝器出来的废热空气分两路引入锅炉送风系统中，有效回收利用了空冷机组中空冷凝汽器产生的废热空气带走的热能，提高火电机组热效率，同时系统中增加了主控器，并在空冷凝器和空气预热器都增加了温度传感器，用于监测空冷凝器中换热空气的温度和空气预热器中二次加热的温度，进一步保证了进入到锅炉中空气的温度都可以达到锅炉工作时的需求，在系统中还增加了第一电磁阀、第二电磁阀和废气管电磁阀，且第一电磁阀、第二电磁阀和废气管电磁阀均与主控器相连，当主控器接收到预热器温度传感器和空冷凝器温度传感器反馈回的空气温度值在符合锅炉工作温度时才会开通，避免了温度过低的空气沿管道流入到锅炉中，影响锅炉的工作效率，在系统中引入主控器并通过主控器控制各个电磁阀，增加了系统的自动化，降低人工操作和监控流程。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图；

图中1锅炉、2汽轮机、3发电机、4空冷凝器、5给水泵、6流量调节电磁阀、7风机挡板阀、8一次风机挡板阀、9送风机、10一次风机、11空气预热器、12磨煤机、13蒸汽管、14排汽管、15回水管、16第一废气通管、17第二废气通管、18一号单向阀、19第一电磁阀、20第二电磁阀、21主控器、22锅炉温度传感器、23预热器温度传感器、24废气管电磁阀、25空冷凝器温度传感器和26二号单向阀。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1说明本实施方式，本实施方式提供了一种带有反馈回路的空冷机组废热空气余热回收利用系统，所述系统包括锅炉1、汽轮机2、空冷凝器4、给水泵5、风机挡板阀7、一次风机挡板阀8、送风机9、一次风机10、空气预热器11、磨煤机12、蒸汽管13、排汽管14、回水管15、第一废气通管16和第二废气通管17，锅炉1的蒸汽出口通过蒸汽管13与汽轮机2连接，汽轮机2的排汽出口通过排汽管14与空冷凝器4连接，空冷凝器4的出水口通过回水管15与锅炉1的水冷壁连通，给水泵5安装在回水管15上，空冷凝器4上的废气管分两路引入锅炉1的送风系统中，其中一路废气由第一废气通管16经送风机挡板阀7、送风机9和空气预热器11通至锅炉1的送风系统中，其中另一路废气由第二废气通管17经一次风机挡板阀8、一次风机10、空气预热器11和磨煤机12通至锅炉1的送风系统中，所述系统还包括第一电磁阀19、第二电磁阀20、主控器21、预热器温度传感器23、废气管电磁阀24和空冷凝器温度传感器25，第一电磁阀19设置在第一废气通管16上，且第一电磁阀19设置在空气预热器11与锅炉1之间，第二电磁阀20设置在第二废气通管17上，且第二电磁阀20设置在空气预热器11与磨煤机12之间，预热器温度传感器23安装在空气预热器11上，且预热器温度传感器23的触点探头设置在空气预热器11内，预热器温度传感器23与主控器21电连接，空冷凝器温度传感器25安装在空冷凝器4上，且空冷凝器温度传感器25的触点探头设置在空冷凝器4中气体加热区内，空冷凝器温度传感器25与主控器21电连接，废气管电磁阀24设置空冷凝器4的废气管上，第一电磁阀19、第二电磁阀20和废气管电磁阀24均与主控器21电连接。

本实施方式中提供了一种带有反馈回路的空冷机组废热空气余热回收利用系统通过第一废气通管和第二废气通管将空冷凝器出来的废热空气分两路引入锅炉送风系统中，有效回收利用了空冷机组中被空冷凝汽器加热后的空气中的热能，平均提高火电机组热效率3～5％，同时系统中增加了主控器(plc控制器)，并在空冷凝器和空气预热器都增加了温度传感器，用于监测空冷凝器中换热空气的温度和空气预热器中二次加热的温度，进一步保证了进入到锅炉中空气的温度都可以达到锅炉工作时的需求，在系统中还增加了第一电磁阀、第二电磁阀和废气管电磁阀，且第一电磁阀、第二电磁阀和废气管电磁阀均与主控器相连，当主控器接收到预热器温度传感器和空冷凝器温度传感器反馈回的空气温度值在符合锅炉工作温度时才会开通，避免了温度过低的空气沿管道流入到锅炉中，影响锅炉的工作效率，在系统中引入主控器并通过主控器控制各个电磁阀，增加了系统的自动化，降低人工操作和监控流程。

具体实施方式二：参照图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一种带有反馈回路的火电厂空冷机组热空气回收利用系统作进一步限定，本实施方式中，所述系统还包括锅炉压力传感器22和流量调节电磁阀6，锅炉压力传感器22安装在锅炉1上，且锅炉压力传感器22的触点探头设置在锅炉1内，锅炉压力传感器22与主控器21电连接，流量调节电磁阀6设置空冷凝器4的废气管上，且流量调节电磁阀6与主控器21电连接。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

本实施方式中，在锅炉1上增加了锅炉压力传感器22，用于监测锅炉中的工作负荷，并将锅炉内部压力反馈给主控器21，主控器21根据反馈后的压力通过流量调节电磁阀6控制流入到锅炉送风系统中的废热空气总量，当锅炉大负荷运行时，关小流量调节电磁阀6的开度，使引入锅炉送风系统的废热空气总量加大；反之则开大流量调节电磁阀6开度。

具体实施方式三：参照图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的第二废气通管17作进一步限定，本实施方式中，所述第二废气通管17还设有一号单向阀18，一号单向阀18设置在磨煤机12与第二电磁阀20之间。其它组成及连接方式与具体实施方式二相同。

本实施方式中，一号单向阀18靠近磨煤机12设置，一号单向阀18是防止磨煤机12中的煤粉沿第二废气通管17进入到空气预热器11中，或残留在第二废气通管17中，对第二废气通管17中空气流通产生影响。

具体实施方式四：参照图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三所述的回水管15作进一步限定，本实施方式中，所述回水管15上还设有二号单向阀26，二号单向阀26设置在空冷凝器4和给水泵5之间。其它组成及连接方式与具体实施方式三相同。

本实施方式中，二号单向阀26是防止回水管15中的凝结水回流。

工作原理

现有系统的工作过程为：锅炉1产生的蒸汽进入汽轮机2冲转转子带动发电机3发电，汽轮机2排汽引入空冷凝汽器4与冷空气进行热交换，产生的凝结水通过给水泵5送回锅炉1，如此循环工作；空冷凝汽器4将加热后的40℃～50℃的废热空气分两路即第一废气通管16和第二废气通管17引入锅炉送风系统中，在第一废气通管16上装设送风机挡板阀7，根据锅炉需要调节控制引入的热空气量，通过送风机9升压后进入空气预热器11继续加热；在第二废气通管17上装设一次风机挡板阀8，根据锅炉1及磨煤机12需要调节控制引入的热空气量，通过一次风机10升压后进入空气预热器11继续加热再进入磨煤机12中形成风粉混合物即一次风后，送入锅炉炉膛燃烧，本实用新型在其基础上增加了反馈回路，主控器通过空冷凝器温度传感器25反馈回空冷凝汽器4中气体换热区的温度，控制废气管电磁阀24通断，当空冷凝汽器4中气体换热区的温度符合锅炉需求时，废气管电磁阀24通路将换热后的空气通过第一废气通管16和第二废气通管17引入锅炉送风系统中，反之废气管电磁阀24闭路，温度过低的空气会继续在空冷凝汽器4中换热，主控器通过预热器温度传感器23反馈回空气预热器11中的温度，控制废气管电磁阀24通断第一电磁阀19和第二电磁阀20的通断，当经过空气预热器11二次加热后的气体温度满足锅炉需要时，第一电磁阀19和第二电磁阀20通路，预热后的空间继续沿所在管道进入到锅炉送风系统中，反之第一电磁阀19和第二电磁阀20断路，主控器21根据反馈后的压力通过流量调节电磁阀6控制流入到锅炉送风系统中的废热空气总量，当锅炉大负荷运行时，关小流量调节电磁阀6的开度，使引入锅炉送风系统的废热空气总量加大；反之则开大流量调节电磁阀6开度。