一种低温烟气余热回收的系统的制作方法

1.本发明涉及烟气余热回收领域，特别是涉及一种低温烟气余热回收的系统。


背景技术：

2.我国能源消费量居世界第一，煤炭消费占比仍偏高。2018年能源生产结构中，原煤占比68.3％，原油占比7.2％，天然气占比5.7％，水电、核电、风电等占比18.8％。煤炭仍然占据能源结构的主导地位，《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014～2020)》提出，2020年，我国电煤占煤炭消费比重将会提升到60％以上。同时，我国高效燃煤机组由于利用小时数偏低，大容量、高参数、超临界机组频繁参与调峰，不能在最佳工作状态下运行，能效优势难以得到发挥，这在一定程度上增大了二氧化碳以及污染物的排放。研究表明，排烟热损失占锅炉总热损失的60％以上，排烟温度每降低20摄氏度，可降低煤耗约2g/(kw.h)，对能源使用效率具有重大意义。
3.目前，我国现有烟气余热回收仅局限于锅炉空预器出口、引风机入口、除尘器出口或引风机出口的130摄氏度烟气余热回收，目前没有烟囱入口的50摄氏度左右的低温烟气余热回收的系统。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种低温烟气余热回收的系统，通过加装旁路烟道和烟气换热器，实现低温烟气余热回收。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.一种低温烟气余热回收的系统，所述系统包括：设置于低温烟气出口处的旁路烟道和烟气换热器，所述低温烟气经所述旁路烟道进入所述烟气换热器中与所述烟气换热器中的循环冷却水冷水混合，所述循环冷却水冷水吸收所述低温烟气的余热后转化为循环冷却水热水排出，所述低温烟气与所述循环冷却水冷水混合后经所述烟囱排出。
7.可选的，所述系统还包括第一电动阀门和第二电动阀门，所述第一电动阀门，设置于所述旁路烟道上，所述第二电动阀门设置于与所述旁路烟道并列的原烟道上，所述第二电动阀门与湿式电除尘连接；
8.正常运行时，所述第一电动阀门处于打开状态，所述第二电动阀门处于关闭状态，所述低温烟气经所述旁路烟道进入所述烟气换热器中再经所述烟囱排出；当所述旁路烟道或所述烟气换热器故障时，所述第一电动阀门处于关闭状态，所述第二电动阀门处于打开状态，所述低温烟气经所述原烟道进入所述湿式电除尘中再经所述烟囱排出。
9.可选的，所述烟气换热器中的循环冷却水冷水来自于蒸汽热泵，所述蒸汽热泵与所述烟气换热器连接，所述循环冷却水冷水在所述烟气换热器中转换为所述循环冷却水热水后进入所述蒸汽热泵，所述蒸汽热泵将所述循环冷却水热水的热能提升参数后用于加热凝结水泵出口的一部分凝结水，加热所述凝结水后冷却的循环冷却水冷水进入所述烟气换热器被循环利用。
10.可选的，所述系统还包括汽轮机，所述汽轮机与所述蒸汽热泵连接，所述汽轮机的四段抽汽中的一路蒸汽通入所述蒸汽热泵，所述一路蒸汽为所述蒸汽热泵提升所述循环冷却水热水的热能做功，所述一路蒸汽做完功后转化为冷凝水通入与所述凝结水泵连接的凝汽器回收。
11.可选的，所述凝结水泵的出口处设置有与所述蒸汽热泵连接的凝结水管道，所述凝结水管道用于将所述凝结水泵出口的一部分凝结水通入所述蒸汽热泵，所述一部分凝结水在所述蒸汽热泵中被加热后通过回水管道通入所述汽轮机的第二低压加热器的出口。
12.可选的，所述凝结水管道上设置有第三电动阀门，当所述第三电动阀门处于打开状态时，所述凝结水泵出口的一部分凝结水通过所述凝结水管道通入所述蒸汽热泵。
13.可选的，所述凝结水管道上设置有调节阀，所述调节阀用于控制从所述凝结水泵流入到所述蒸汽热泵的凝结水水量。
14.可选的，所述回水管道上设置有第四电动阀门，当所述第四电动阀门处于打开状态时，所述一部分凝结水在所述蒸汽热泵中被加热后通过所述回水管道通入所述汽轮机的第二低压加热器的出口。
15.可选的，所述系统用于回收锅炉烟囱入口处的低温烟气余热，当所述系统用于回收锅炉烟囱入口处的低温烟气余热时，所述系统还包括锅炉、除尘器、引风机和脱硫吸收塔，所述锅炉产生的低温烟气经所述除尘器、所述引风机和所述脱硫吸收塔后进入所述旁路烟道。
16.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
17.本发明设置的低温烟气余热回收的系统在原有排烟系统的基础上增加旁路烟道和烟气换热器，使低温烟气经旁路烟道后进入烟气换热器，并在烟气换热器中与烟气换热器中的循环冷却水冷水混合，使循环冷却水冷水吸收低温烟气的余热转化为循环冷却水热水，实现低温烟气余热的回收。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例1提供的一种低温烟气余热回收的系统结构示意图；
20.符号说明：
[0021]1‑
旁路烟道；2
‑
烟气换热器；3
‑
烟囱；4
‑
第一电动阀门；5
‑
第二电动阀门；6
‑
原烟道；7
‑
湿式电除尘；8
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蒸汽热泵；9
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凝结水泵；10
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汽轮机；11
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凝汽器；12
‑
凝结水管道；13
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回水管道；14
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第二低压加热器；15
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第一低压加热器；16
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第三低压加热器；17
‑
第四低压加热器；18
‑
第三电动阀门；19
‑
调节阀；20
‑
第四电动阀门；21
‑
锅炉；22
‑
除尘器；23
‑
引风机；24
‑
脱硫吸收塔。
具体实施方式
[0022]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]
本发明的目的是提供一种低温烟气余热回收的系统，通过加装旁路烟道和烟气换热器，实现低温烟气余热回收。
[0024]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0025]
实施例1
[0026]
本实施例提供一种低温烟气余热回收的系统，请参阅图1，所述系统包括：设置于低温烟气出口处的旁路烟道1和烟气换热器2，低温烟气经所述旁路烟道1进入烟气换热器2中与烟气换热器2中的循环冷却水冷水混合，循环冷却水冷水吸收所述低温烟气的余热后转化为循环冷却水热水排出，低温烟气与循环冷却水冷水混合后经烟囱3排出。
[0027]
烟囱3入口处的烟气为50℃左右的低温烟气，然而现有的烟气余热回收仅限于锅炉空预器出口、引风机23入口、除尘器22出口或引风机23出口的130摄氏度烟气余热回收。本实施例通过在低温烟气出口处设置一旁路烟道1和烟气换热器2，将低温烟气通入旁路烟道1中与烟气换热器2中的循环冷却水冷水混合，使循环冷却水冷水吸收低温烟气的余热，转换为循环冷却水热水，从而实现低温烟气余热的回收。同时，低温烟气与循环冷却水冷水混合后，烟气中的杂质被净化，实现烟气脱白，此时排出的烟气符合环保达标排放的要求。
[0028]
本实施例示出的系统可用于回收锅炉烟囱3入口处的低温烟气余热，当该系统用于回收锅炉烟囱3入口处的低温烟气余热时，该系统还包括锅炉21、除尘器22、引风机23和脱硫吸收塔24，锅炉21产生的低温烟气经除尘器22、引风机23和脱硫吸收塔24后进入旁路烟道1。需要注意的是，本实施例示出的上述系统并不局限于回收锅炉烟囱3入口处的低温烟气余热，还可用于回收其他系统中排放的低温烟气的余热。
[0029]
本实施例设置的系统还包括第一电动阀门4和第二电动阀门5；
[0030]
其中，第一电动阀门4设置于旁路烟道1上，当第一电动阀门4开启时，低温烟气通过该阀门进入旁路烟道1。第二电动阀门5设置于与旁路烟道1并列的原烟道6上，且第二电动阀门5与湿式电除尘7连接，当第二电动阀门5开启时，低温烟气经该第二电动阀门5进入原烟道6。
[0031]
正常运行时，第一电动阀门4处于打开状态，第二电动阀门5处于关闭状态，低温烟气经旁路烟道1进入烟气换热器2中再经烟囱3排出；当旁路烟道1或烟气换热器2故障时，第一电动阀门4处于关闭状态，第二电动阀门5处于打开状态，低温烟气经原烟道6进入湿式电除尘7中再经烟囱3排出。
[0032]
本实施例中的旁路烟道1与原烟道6并列设置，并分别通过第一电动阀门4和第二电动阀门5来控制两条烟道的通断，正常情况下，保持旁路烟道1通路，原烟道6关闭，使得低温烟气的余热通过旁路烟道1和烟气换热器2被吸收，当该旁路烟道1出现故障时，本实施例还可通过控制第二电动阀门5开启，第一电动阀门4关闭，使得原烟道6保持通路，从而使得低温烟气通过原烟道6进入湿式电除尘7后再经烟囱3排出。
[0033]
现有的烟气回收系统中，当烟气排放系统出现故障时，需要停机检修，本实施例提供的上述系统，不仅可实现低温烟气的回收，而且，当其中任何一个烟道出现故障时，另一
烟道可作为备用烟道，从而实现系统的不停机在线检修。但是，需要说的是，当旁路烟道1故障时，烟气通过原烟道6进入湿式电除尘7，此时将无法实现低温烟气余热的回收，但是整个系统仍可实现烟气正常净化后排放，即不影响烟气排放这一工作过程。
[0034]
烟气换热器2中的循环冷却水冷水来自于蒸汽热泵8，蒸汽热泵8与烟气换热器2连接，循环冷却水冷水在烟气换热器2中转换为循环冷却水热水后进入蒸汽热泵8，蒸汽热泵8将循环冷却水热水的热能提升参数后可用于加热凝结水泵9出口的一部分凝结水，加热凝结水后冷却的循环冷却水冷水进入烟气换热器2被循环利用。
[0035]
本实施例的系统还可包括汽轮机10，汽轮机10与蒸汽热泵8连接，汽轮机10的四段抽汽中的一路蒸汽通入蒸汽热泵8，该路蒸汽为上述蒸汽热泵8提升循环冷却水热水的热能做功，做完功后转化为冷凝水通入与凝结水泵9连接的凝汽器11回收。
[0036]
凝结水泵9的出口处设置有与蒸汽热泵8连接的凝结水管道12，凝结水管道12用于将凝结水泵9出口的一部分凝结水通入蒸汽热泵8，该部分凝结水在蒸汽热泵8中被加热后通过回水管道13通入汽轮机10的第二低压加热器14的出口。
[0037]
需要说明的是，一般情况下，大机组都设置八级抽气，其中一段抽气、二段抽气、三段抽气分别对应1号、2号、3号高压加热器；四段抽气向除氧器、小汽机、辅汽等用户供气；五段抽气、六段抽气、七段抽气、八段抽气分别对应着5号、6号、7号、8号低压加热器。
[0038]
如图1所示，本实施例中，汽轮机10包含四个低压加热器，第一低压加热器15(即8号低压加热器)的入口与凝结水泵9的出口连接，第二低压加热器14(即7号低压加热器)的入口与第一低压加热器15的出口连接，第三低压加热器16(即6号低压加热器)的入口与第二低压加热器14的出口连接，第四低压加热器17(即5号低压加热器)的入口与第三低压加热器16的出口连接，第四低压加热器17的出口与除氧器连接，除氧器后还连接有三个高加加热器(图1中未示出)。
[0039]
本实施例中，将汽轮机10的四段抽气中的一路蒸汽通入蒸汽热泵8，用于提升蒸汽热泵8中循环冷却水热水的热能参数，提参前循环冷却水热水的热能为50℃左右，提参后，该循环冷却水热水的热能为95℃左右，将提参后的循环冷却水热水用于加热凝结水泵9出口的一部分凝结水，该部分凝结水在蒸汽热泵8中被加热后通过回水管道13通入汽轮机10的第二低压加热器14的出口，从而减少汽轮机10抽气量，降低供电煤耗。
[0040]
本实施例还可在凝结水管道12上设置第三电动阀门18，当第三电动阀门18处于打开状态时，凝结水泵9出口的一部分凝结水通过凝结水管道12通入所述蒸汽热泵8。
[0041]
凝结水管道12上还可设置调节阀19，该调节阀19用于控制从凝结水泵9流入到蒸汽热泵8的凝结水水量，从而实现加热凝结水量的自动控制。
[0042]
在回水管道13上设置有第四电动阀门20，当第四电动阀门20处于打开状态时，一部分凝结水在蒸汽热泵8中被加热后通过回水管道13通入汽轮机10的第二低压加热器14的出口。
[0043]
目前市场上大部分锅炉烟气余热回收均是采用在脱硫系统之前、空气预热器之后的120℃
‑
140℃左右的烟气端加装低温省煤器或低低温省煤器，省煤器管束直接与烟气接触，省煤器磨损泄漏严重且造成烟道阻力大幅增加，运行中无法隔离检修，引风机23等辅机设备损耗增大。当本实施例的系统用于回收锅炉烟囱3入口处的低温烟气余热时，采用脱硫吸收塔24之后的低温湿烟气余热回收，凝结水与烟气无直接接触，减少磨损，低温烟气余热
回收装置与湿式电除尘7互为备用，运行中可以隔离检修，对烟道阻力无增加，既能达到烟气余热回收、提高机组运行效率和运行中隔离检修的目的，又能达到烟气脱白、保证环保达标排放的要求同时可以回收湿烟气中的水分循环利用，减少水耗。
[0044]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。