本發(fā)明涉及煙氣余熱回收領(lǐng)域，具體涉及一種余熱鍋爐省煤段的工藝裝置和方法。

背景技術(shù)：

1、余熱鍋爐是煉油廠、電廠用來回收煙氣余熱的一種節(jié)能設(shè)備，根據(jù)煙氣溫位的變化，一般分別漸次用來依次過熱蒸汽、發(fā)生蒸汽和加熱除氧水(鍋爐給水)，對(duì)應(yīng)余熱鍋爐的部位分別為過熱段、蒸發(fā)段和省煤段。由于煙氣是由煉油廠燒焦或電廠燒煤轉(zhuǎn)化而來，煙氣中會(huì)含有一定量的sox、nox以及灰塵等污染物，在低溫的省煤段，當(dāng)煙氣溫度局部降至其露點(diǎn)以下時(shí)，sox、nox對(duì)爐管具有嚴(yán)重的腐蝕性，爐管對(duì)煙氣中sox、nox的腐蝕耐久性成為余熱鍋爐長周期運(yùn)行的關(guān)鍵。為此，實(shí)際中操作中，一方面控制煙氣出省煤段溫度一直高于露點(diǎn)10℃以上，另一方面確保省煤段入口除氧水溫度比煙氣露點(diǎn)高。煙氣露點(diǎn)主要是受煙氣中so3濃度決定的，一般地，當(dāng)so3濃度為100mg/nm3，其硫酸露點(diǎn)為139～143℃；當(dāng)so3濃度為450mg/nm3，其硫酸露點(diǎn)則升高至154～158℃。因此，在現(xiàn)有的技術(shù)中，除氧水帶壓除氧，以提高進(jìn)省煤段除氧水溫度，如約149℃，同時(shí)，維持較高的排煙溫度，達(dá)到180～200℃，才能確保余熱鍋爐長周期、安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2、在煙氣余熱回收領(lǐng)域，溫度與壓力是一一對(duì)應(yīng)的平衡狀態(tài)，壓力由各用戶點(diǎn)所發(fā)生飽和蒸汽壓力確定的，如0.35mpag時(shí)，對(duì)應(yīng)除氧水溫度為149℃。進(jìn)省煤段的煙氣溫度約為350℃，出口煙氣的溫度為180～200℃，有的甚至高達(dá)220～250℃，由煙囪排至大氣中，造成大量能量的浪費(fèi)，余熱鍋爐回收余熱的效率低。省煤段爐管內(nèi)、外的工藝條件都是苛刻的，入口管內(nèi)溫度高，管子需耐較高壓力，必須采用金屬管，同時(shí)，管外整體煙氣溫度高，以防止局部溫度低于露點(diǎn)造成對(duì)金屬管的腐蝕。

3、基于這一背景，本發(fā)明研發(fā)了一種余熱鍋爐省煤段的工藝裝置和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種余熱鍋爐省煤段的工藝裝置和方法，該裝置和方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中犧牲余熱鍋爐回收余熱的效率來保證設(shè)備長周期運(yùn)行的缺陷。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種余熱鍋爐省煤段的工藝裝置，所述的裝置包括：

3、除氧器，設(shè)置有除鹽水進(jìn)料管線和低壓蒸氣進(jìn)料管線，且頂部設(shè)置有氣體排出管線，底部設(shè)置有除氧水出料管線；

4、鍋爐給水泵，入口連接所述除氧水出料管線；

5、余熱鍋爐省煤段，包括相互連通的高溫段和低溫段，所述高溫段內(nèi)設(shè)置有高溫?fù)Q熱爐管，所述低溫段內(nèi)設(shè)置有低溫?fù)Q熱爐管，所述低溫?fù)Q熱爐管入口連接所述鍋爐給水泵出口，所述高溫段頂部還設(shè)置有高溫?zé)煔馊肟?，所述低溫段底部還設(shè)置有低溫?zé)煔獬隹?，所述高溫?fù)Q熱爐管出口連接高溫高壓除氧水出料管線；

6、氮封緩沖罐，設(shè)置有低壓升溫除氧水入口和任選的蒸汽入口，所述低溫?fù)Q熱爐管出口連接所述低壓升溫除氧水入口，所述氮封緩沖罐上部設(shè)置有充壓氮?dú)膺M(jìn)料管線和氮?dú)獬隽瞎芫€，罐底設(shè)置有緩沖除氧水出口：

7、鍋爐給水增壓泵，入口連接所述緩沖除氧水出口，出口連接所述高溫?fù)Q熱爐管入口。

8、本發(fā)明第二方面提供一種余熱鍋爐省煤段的工藝方法，所述的方法在上述的裝置中進(jìn)行，包括以下步驟：

9、低壓除氧：將除鹽水和低壓蒸汽送入除氧器中除氧得到低溫除氧水；

10、一級(jí)增壓：將所述低溫除氧水送入鍋爐給水泵增壓得到低溫低壓除氧水；

11、一級(jí)換熱：將所述低溫低壓除氧水送入余熱鍋爐省煤段的低溫?fù)Q熱爐管中，與進(jìn)入余熱鍋爐省煤段的低溫段內(nèi)低溫?zé)煔膺M(jìn)行逆流換熱得到升溫低壓除氧水；

12、低壓緩沖：將所述升溫低壓除氧水送入氮封緩沖罐恒壓緩沖，所述緩沖罐上部通過注入充壓氮?dú)夂团懦龅獨(dú)?、以及注入任選的低壓蒸汽維持所述升溫低壓除氧水壓力恒定；

13、二級(jí)增壓：將所述升溫低壓除氧水送入鍋爐給水增壓泵增壓得到升溫高壓除氧水；

14、二級(jí)換熱：將所述升溫高壓除氧水送入余熱鍋爐省煤段的高溫?fù)Q熱爐管中，與送入余熱鍋爐省煤段的高溫段內(nèi)高溫?zé)煔膺M(jìn)行逆流換熱得到高溫高壓除氧水。

15、本發(fā)明的效果是：

16、(1)本發(fā)明提出的余熱鍋爐省煤段的工藝裝置將余熱鍋爐省煤段分成高溫段和低溫段，對(duì)高溫?zé)煔夥侄翁幚恚嵘擞酂徨仩t回收余熱的效率，保證了設(shè)備長周期運(yùn)行。

17、(2)本發(fā)明提出的余熱鍋爐省煤段的工藝裝置分段解決了換熱爐管的耐壓和腐蝕問題：低溫?fù)Q熱爐管為耐腐蝕非金屬管，即使煙氣溫度低于露點(diǎn)也不會(huì)腐蝕換熱管；高溫?fù)Q熱爐管為耐高壓金屬管，由于管內(nèi)、外溫度均升高，完全避免了低溫露點(diǎn)腐蝕。

18、(3)本發(fā)明提出的余熱鍋爐省煤段的工藝裝置的除氧器壓力測(cè)量元件用于將除氧器的壓力信號(hào)反饋給所述控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)所述氣體調(diào)節(jié)閥開度，維持所述除氧器處于穩(wěn)定壓力；緩沖罐壓力測(cè)量元件用于將氮封緩沖罐的壓力信號(hào)反饋給所述控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)所述氮?dú)膺M(jìn)料調(diào)節(jié)閥和/或氮?dú)獬隽险{(diào)節(jié)閥開度，維持所述氮封緩沖罐處于穩(wěn)定壓力。

19、(4)本發(fā)明提出的余熱鍋爐省煤段的工藝方法中高溫段和低溫段的煙氣，分別與高溫增壓、低溫低壓的除氧水逆流換熱，提高了換熱效率。

20、(5)本發(fā)明提出的余熱鍋爐省煤段的工藝方法中低溫、低壓除氧水先在低溫段與低溫?zé)煔鈸Q熱后，進(jìn)入到氮封緩沖罐，該罐壓力采用“一進(jìn)一出”充氮?dú)獾目刂品绞?，使得注氣氮?dú)?、排氮?dú)庵链髿庖跃S持除氧水的中間壓力。

21、(6)本發(fā)明提出的余熱鍋爐省煤段的工藝方法提高了余熱鍋爐省煤段整體熱回收效率，大幅降低了排煙溫度。

22、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

技術(shù)特征：

1.一種余熱鍋爐省煤段的工藝裝置，其特征在于，所述的裝置包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的裝置還包括控制系統(tǒng)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述低溫?fù)Q熱爐管為耐腐蝕非金屬管，優(yōu)選選自陶瓷管、ptfe塑料管中的任意一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述高溫?fù)Q熱爐管為耐高壓金屬管。

5.一種余熱鍋爐省煤段的工藝方法，其特征在于，所述的方法在權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的裝置中進(jìn)行，包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述送入余熱鍋爐省煤段的高溫段內(nèi)高溫?zé)煔鉃槿肟诟邷責(zé)煔猓?/p>

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，一級(jí)換熱步驟中，所述低溫?fù)Q熱爐管采用耐腐蝕非金屬管用于防止所述低溫?zé)煔鈱?duì)所述低溫?fù)Q熱爐管的露點(diǎn)腐蝕；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的方法還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述低溫低壓除氧水的溫度為104～120℃，壓力為0.4～0.8mpag；

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述入口高溫?zé)煔獾臏囟葹?80～200℃；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種余熱鍋爐省煤段的工藝裝置和方法，該裝置包括：除氧器，設(shè)置有除鹽水和低壓蒸氣進(jìn)料管線、除氧水出料管線；鍋爐給水泵，入口連接除氧水出料管線；余熱鍋爐省煤段，包括相互連通的高溫段和低溫段，高溫段和低溫段內(nèi)分別設(shè)置有高溫?fù)Q熱爐管、低溫?fù)Q熱爐管，低溫?fù)Q熱爐管入口連接鍋爐給水泵出口，高溫段頂部和低溫段底部分別設(shè)置有高溫?zé)煔馊肟?、低溫?zé)煔獬隹冢坏饩彌_罐，設(shè)置有與低溫?fù)Q熱爐管出口連接的低壓升溫除氧水入口，罐上部設(shè)置有氮?dú)膺M(jìn)、出料管線，罐底設(shè)置有緩沖除氧水出口：鍋爐給水增壓泵，入口連接緩沖除氧水出口，出口連接高溫?fù)Q熱爐管入口。本發(fā)明提出的余熱鍋爐省煤段的工藝裝置提高了余熱鍋爐回收余熱的效率。

技術(shù)研發(fā)人員：余龍紅,尉雷,陳志,黃少敏,王嘉瑋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石化工程建設(shè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/17