專利名稱：一種煙氣余熱利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于節(jié)能減排領(lǐng)域，具體涉及一種煙氣余熱利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國能源儲(chǔ)量不足，需求量卻又很旺盛，隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)成為全球第二大的能源消耗大國。能源的消耗量的不斷增加帶來了諸多社會(huì)和環(huán)境問題，節(jié)能降耗已經(jīng)勢在必行。煤炭是我國最主要的一次能源，燃煤發(fā)電在電力生產(chǎn)中占主要地位，提高發(fā)電效率，降低能源消耗對(duì)節(jié)能減排有重要意義。煙氣余熱損失是鍋爐熱損失中最主要的一項(xiàng)，占大中型鍋爐輸入熱量的(4 8)%，鍋爐總熱損失的80%左右。通常排煙溫度每升高12°C左 右，排煙損失約增加1%。降低電站鍋爐排煙溫度，用煙氣中回收的熱量加熱凝結(jié)水和鍋爐一次風(fēng)都對(duì)提高電廠效率和降低污染物排放有積極影響，符合當(dāng)前我國節(jié)能減排的政策要求，是應(yīng)當(dāng)大力提倡和發(fā)展的節(jié)能減排技術(shù)。但對(duì)于在運(yùn)行電廠，很難通過提高蒸汽參數(shù)來提高回?zé)嵯到y(tǒng)效率，通過提高離開空氣預(yù)熱器的空氣溫度，增設(shè)凝結(jié)水加熱旁路減少余熱浪費(fèi)等方式優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行參數(shù)就成為唯一可行方法。可見煙氣余熱損失的熱量巨大，尋找一種煙氣余熱利用的系統(tǒng)及方法，對(duì)提高能源利用效率和環(huán)境保護(hù)很有必要。王轟等人設(shè)計(jì)了一種鍋爐余熱回收裝置(CN202092110U)，該裝置包括鍋爐回水箱和安裝在煙道上的吸熱水箱，實(shí)現(xiàn)了鍋爐余熱的回收利用，極大地提高了鍋爐進(jìn)水溫度。葉勇健等人設(shè)計(jì)了一種煙氣余熱利用系統(tǒng)(CN102338371A)，該系統(tǒng)在空氣預(yù)熱器和除塵器之間安裝煙氣換熱器用以吸收煙氣中的熱量，并將吸收的熱量將熱凝結(jié)水。程巖設(shè)計(jì)了一種鍋爐煙氣余熱利用裝置(CN202048561U)，該裝置中鍋爐的煙氣出口由煙道連接余熱省煤器、余熱利用器、余熱空氣預(yù)熱器后通過引風(fēng)機(jī)連接煙 ，從而可充分利用煙氣余熱，實(shí)現(xiàn)鍋爐高溫補(bǔ)水、熱風(fēng)鼓風(fēng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種合理利用煙氣余熱，降低整個(gè)發(fā)熱裝置的熱耗和污染物的排放，提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的煙氣余熱利用系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包括鍋爐以及通過煙氣通道與鍋爐的煙氣出口相連通的空氣預(yù)熱器、電除塵器、脫硫塔、二氧化碳捕集器和煙 ，在鍋爐一次風(fēng)入口管路上依次設(shè)置有空氣加熱器和空氣預(yù)熱器，在電除塵器與脫硫塔之間安裝有第一煙氣冷卻器，第一煙氣冷卻器內(nèi)的換熱管經(jīng)管路與空氣加熱器形成閉合循環(huán)管路，在脫硫塔與二氧化碳捕集器之間設(shè)置有第二凝熱交換器，冷卻水經(jīng)第二凝熱交換器加熱后作市政采暖用，與鍋爐相連的汽輪機(jī)出口冷凝水經(jīng)管路返回汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)。所述的脫硫塔與第二凝熱交換器之間還安裝有第一凝熱交換器，與鍋爐相連的汽輪機(jī)出口抽取部分冷凝水經(jīng)第一凝熱交換器加熱后返回汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)。
所述的第一煙氣冷卻器與脫硫塔之間還安裝有第二煙氣冷卻器，第一凝熱交換器的換熱出口通過該第二煙氣冷卻器后返回汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)。本發(fā)明在脫硫塔和CO2捕集系統(tǒng)之間增加凝熱交換器，吸收煙氣熱量，用于加熱凝結(jié)水和市政采暖；在電除塵器和脫硫塔之間設(shè)置有煙氣冷卻器，將從煙氣中回收的熱量方便用于加熱鍋爐一次風(fēng)，且加熱一次風(fēng)的換熱器在空氣入口與空氣預(yù)熱器之間。本發(fā)明通過優(yōu)化機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)，增加凝結(jié)水加熱旁路，提高進(jìn)入空氣預(yù)熱器的鍋爐一次風(fēng)溫，可降低整個(gè)發(fā)熱裝置的熱耗、降低污染物排放、提高能源的利用率。


圖I是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 參見圖1，本發(fā)明包括鍋爐I以及通過煙氣通道與鍋爐I的煙氣出口相連通的空氣預(yù)熱器11、電除塵器2、脫硫塔5、二氧化碳捕集器8和煙囪9，在鍋爐I 一次風(fēng)入口管路上依次設(shè)置有空氣加熱器12和空氣預(yù)熱器11，在電除塵器2與脫硫塔5之間安裝有第一、二煙氣冷卻器3、4，第一煙氣冷卻器3內(nèi)的換熱管經(jīng)管路與空氣加熱器12形成閉合循環(huán)管路，在脫硫塔5與二氧化碳捕集器8之間設(shè)置有兩個(gè)凝熱交換器即第一、第二凝熱交換器6、7，冷卻水經(jīng)第二凝熱交換器7加熱后作市政采暖用；與鍋爐I相連的汽輪機(jī)10出口的增加一個(gè)冷凝水管路，該管路經(jīng)第一凝熱交換器6、第二煙氣冷卻器4后與汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)相連。本發(fā)明分為三個(gè)部分，即鍋爐一次風(fēng)加熱系統(tǒng)、凝結(jié)水加熱系統(tǒng)、市政采暖加熱系統(tǒng)。I)鍋爐一次風(fēng)加熱系統(tǒng)在第一煙氣冷卻器3中，高溫?zé)煔鈱⒌蜏匮h(huán)水加熱成高溫循環(huán)水；高溫循環(huán)水經(jīng)管道送至空氣加熱器12，放出熱量加熱鍋爐一次風(fēng)，變?yōu)榈蜏匮h(huán)水，低溫循環(huán)水再次進(jìn)入第一煙氣冷卻器3被加熱，周而復(fù)始。實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)中工業(yè)水循環(huán)利用。2)凝結(jié)水加熱系統(tǒng)將從汽輪機(jī)10出口抽取的部分冷凝水送到第一凝熱交換器6中，由從脫硫塔5中出來的煙氣加熱到一定的溫度，之后經(jīng)管道送至第二煙氣冷卻器4，被進(jìn)入脫硫塔5前的煙氣再次加熱，然后將已經(jīng)含有一定熱量的凝結(jié)水送回汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)，繼續(xù)參與電廠水路的主循環(huán)。該系統(tǒng)中的循環(huán)水取自凝結(jié)水，因而也是循環(huán)利用的。3)市政采暖加熱系統(tǒng)經(jīng)過之前的多次換熱后，煙氣的溫度已經(jīng)很低，冷卻水在第二凝熱交換器7中回收的熱量相對(duì)較少，但熱可作市政采暖用。該系統(tǒng)中的冷卻水從電廠角度看不可循環(huán)，但它參與了市政采暖系統(tǒng)，宏觀來看也是可循環(huán)的。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于大量余熱被煙氣帶入大氣，造成能源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。本發(fā)明能夠有效降低排煙溫度，增加余熱利用。
與其他方式相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)I)系統(tǒng)簡單、容易實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不需要改造其他系統(tǒng)，只是在脫硫塔前后設(shè)置煙氣吸收裝置，投資成本低，改造容易。2)運(yùn)行成本低。加熱鍋爐一次風(fēng)的水和凝結(jié)水都是循環(huán)利用的，不需要增加額外用水。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，不容易出現(xiàn)故障，一次運(yùn)行成本低。3)余熱利用率高。本發(fā)明可較大幅度地降低排煙溫度，盡可能多地吸收余熱。4)可以有效降低煙氣溫度，從而可以減小煙氣體積，增大煙氣密度，有助于降低風(fēng)機(jī)的功率消耗和提聞脫硫效率。5)離開脫硫塔的煙氣處于飽和或過飽和狀態(tài)，有利于CO2的捕集；且第二凝熱交換器7回收的熱量可用于市政采暖?！?br> 權(quán)利要求
1.ー種煙氣余熱利用系統(tǒng)，其特征在于包括鍋爐(I)以及通過煙氣通道與鍋爐(I)的煙氣出口相連通的空氣預(yù)熱器(11 )、電除塵器(2 )、脫硫塔(5 )、ニ氧化碳捕集器(8 )和煙囪(9 )，在鍋爐(I) 一次風(fēng)入ロ管路上依次設(shè)置有空氣加熱器(12 )和空氣預(yù)熱器(11 )，在電除塵器(2)與脫硫塔(5)之間安裝有第一煙氣冷卻器(3)，第一煙氣冷卻器(3)內(nèi)的換熱管經(jīng)管路與空氣加熱器(12)形成閉合循環(huán)管路，在脫硫塔(5)與ニ氧化碳捕集器(8)之間設(shè)置有第二凝熱交換器(7)，冷卻水經(jīng)第二凝熱交換器(7)加熱后作市政采暖用，與鍋爐(I)相連的汽輪機(jī)(10)出ロ冷凝水經(jīng)管路返回汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙氣余熱利用系統(tǒng)，其特征在于所述的脫硫塔(5)與第二凝熱交換器(7)之間還安裝有第一凝熱交換器(6)，與鍋爐(I)相連的汽輪機(jī)(10)出口抽取部分冷凝水經(jīng)第一凝熱交換器(6)加熱后返回汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煙氣余熱利用系統(tǒng)，其特征在于所述的第一煙氣冷卻器(3)與脫硫塔(5)之間還安裝有第二煙氣冷卻器(4)，第一凝熱交換器(6)的換熱出口通過該第ニ煙氣冷卻器(4)后返回汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)。
全文摘要
一種煙氣余熱利用的系統(tǒng)，在脫硫塔和CO2捕集系統(tǒng)之間增加兩個(gè)凝熱交換器，以吸收煙氣熱量、降低排煙溫度，所吸收熱量分別用于加熱凝結(jié)水和市政采暖。在電除塵器和脫硫塔之間設(shè)置兩個(gè)煙氣冷卻器，將從煙氣中回收的熱量分別用于加熱鍋爐一次風(fēng)和進(jìn)一步加熱凝結(jié)水。在空氣入口和空氣預(yù)熱器之間設(shè)置空氣加熱器，將煙氣冷卻器從煙氣中回收的熱量加熱鍋爐一次風(fēng)。本發(fā)明對(duì)電廠節(jié)能提效有積極作用，尤其對(duì)難以通過提高蒸汽參數(shù)的方式來提高回?zé)嵝实脑谶\(yùn)行電廠有很重要的意義。通過優(yōu)化機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)，增加凝結(jié)水加熱旁路，提高進(jìn)入空氣預(yù)熱器的鍋爐一次風(fēng)溫，可降低整個(gè)發(fā)熱裝置的熱耗、降低污染物排放、提高能源的利用。
文檔編號(hào)F23J15/00GK102759096SQ20121025664
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者劉原一, 張利孟, 杜文智, 譚厚章 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)