一种用于燃煤电厂余热利用和脱硫节水的系统的制作方法

文档序号:11512747
一种用于燃煤电厂余热利用和脱硫节水的系统的制造方法与工艺

本发明涉及燃煤电厂节能减排领域,具体而言,涉及一种用于燃煤电厂余热利用和脱硫节水的系统。



背景技术:

燃煤电厂进入脱硫吸收塔的烟气温度通常在90℃~110℃以上,烟气中含有大量余热。温度较高的烟气进入脱硫吸收塔后与温度较低的浆液滴换热,浆液水分大量蒸发并随烟气流出吸收塔最终排入大气。这个过程中烟气余热没有得到有效利用,且引起浆液大量蒸发,浪费了宝贵的水资源。在节能减排的大背景下,有必要采取措施降低锅炉排烟热损失和脱硫水耗。

实用新型专利“一种新型混合流体换热装置”(专利号201420021124.3),如图2中所示,提出在吸收烟气入口上方加装换热器,利用烟气和浆液加热冷水,达到余热利用的目的。但烟气进入吸收塔后短时间内温度骤降,导致该装置的换热效果受到限制。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种用于燃煤电厂余热利用和脱硫节水的系统,利用烟气和浆液的热量加热凝结水,达到提高锅炉热效率同时减少脱硫塔水分损失的效果。

本发明提供了一种用于燃煤电厂余热利用和脱硫节水的系统,该系统包括:

汽轮机,其进气端与锅炉连接,所述汽轮机的乏气输出端与凝汽器进气端连接;

一级换热器,其设于脱硫吸收塔底部的吸收塔浆液池内;

二级换热器,其设于所述脱硫吸收塔与除尘器之间,且所述二级换热器进液端与所述一级换热器出液端连接,所述二级换热器出液端与第八级低压加热器的入口管道连接,所述除尘器出气端与所述二级换热器进气端连接,所述第八级低压加热器的出口管道与所述锅炉连接;

凝结水泵,其进液端与所述凝汽器出液端连接,所述凝结水泵出液端与所述一级换热器连接;

空气预热器,其进气端与所述锅炉连接,所述空气预热器出气端与所述除尘器进气端连接。

作为本发明的进一步改进,所述余热利用和脱硫节水的系统还包括流量调节阀,其一端与所述凝结水泵连接,所述流量调节阀另一端与所述一级换热器进液端连接。

作为本发明的进一步改进,所述余热利用和脱硫节水的系统还包括发电机,其与所述汽轮机旋转轴连接。

作为本发明的进一步改进,所述余热利用和脱硫节水的系统还包括引风机,其出风端与所述脱硫吸收塔连接,所述引风机进风端与所述二级换热器出气端连接。

作为本发明的进一步改进,所述余热利用和脱硫节水的系统还包括第五级低压加热器、第六级低压加热器、第七级低压加热器,所述第五级低压加热器、第六级低压加热器、第七级低压加热器、第八级低压加热器均设于所述凝结水泵与所述锅炉之间,且所述第八级低压加热器、第七级低压加热器、第六级低压加热器、第五级低压加热器依次连接。

作为本发明的进一步改进,所述余热利用和脱硫节水的系统还包括烟囱,其与所述脱硫吸收塔上端连接。

作为本发明的进一步改进,所述汽轮机设有四个抽气端,且所述汽轮机的四个抽气端分别与所述第五级低压加热器、第六级低压加热器、第七级低压加热器、第八级低压加热器连接。

本发明还提供了一种余热利用和脱硫节水的系统的余热利用和脱硫节水方法,其特征在于:

锅炉产生的高温高压的水蒸气进入汽轮机,汽轮机转动带动发电机发电;

同时,锅炉产生的高温烟气进入空气预热器对空气进行预热后进入除尘器中除尘变为中温烟气;

汽轮机乏气进入凝汽器冷凝形成凝结水,凝结水经过凝结水泵;

一部分凝结水依次流过第八级低压加热器、第七级低压加热器、第六级低压加热器、第五级低压加热器并回流到锅炉中加热;

另一部分凝结水流过流量调节阀,先进入一级换热器,吸收塔浆液池中的浆液对一级换热器中的凝结水进行一次加热;

经过一次加热后的凝结水进入二级换热器,除尘器中的中温烟气对二级换热器中的凝结水进行二次加热;

最后经过两次加热后的凝结水回到第五级低压加热器的入口,经过第五级低压加热器进入锅炉中加热。

本发明的有益效果为:本发明实现凝结水两级加热,烟气和脱硫浆液余热利用更充分,且通过设置流量调节阀,可根据锅炉负荷调整参与两级加热的凝结水的流量,利于优化机组运行。此外,一级换热器设于脱硫吸收塔浆液池之内,而不是浆液池之上的烟气流动空间,换热效率更高,且不会增加烟气流动阻力。并且,烟气流经二级换热器降温后体积流量减小,下游的引风机电耗将相应降低。

附图说明

图1为本发明实施例所述的一种于燃煤电厂余热利用和脱硫节水的系统;

图2为实用新型专利“一种新型混合流体换热装置”(专利号201420021124.3)的结构示意图。

图中,

1、锅炉;2、汽轮机;3、发电机;4、凝汽器;5、凝结水泵;6、脱硫吸收塔;6-1、吸收塔浆液池;7、空气预热器;8、除尘器;9、引风机;10、流量调节阀;11、一级换热器;12、二级换热器;13、第五级低压加热器;14、第六级低压加热器;15、第七级低压加热器;16、第八级低压加热器;17、烟囱。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例1,如图1所示,本发明第一实施例所述的是一种用于燃煤电厂余热利用和脱硫节水的系统,该系统包括:

汽轮机2,其进气端与锅炉1连接,汽轮机2的乏气输出端与凝汽器4进气端连接,锅炉1产生的高温高压水蒸气经进入汽轮机2中,高温高压水蒸气经过汽轮机2完成能量转换后,最后的乏气进入凝汽器4进行冷却凝结转化为凝结水。

一级换热器11,其设于脱硫吸收塔6底部的吸收塔浆液池6-1内,利用吸收塔浆液池6-1中浆液的温度对一级换热器11中的凝结水进行一次加热。

二级换热器12,其设于脱硫吸收塔6与除尘器8之间,且二级换热器12进液端与一级换热器11出液端连接,二级换热器12出液端与第五级低压加热器13的入口管道连接,除尘器8出气端与二级换热器12进气端连接,第五级低压加热器13的出口管道与锅炉1连接。经过一级换热器11完成一次加热的凝结水进入二级换热器12中,利用由除尘器8进入二级换热器12的中温烟气对凝结水进行二次加热,经过两次加热后的凝结水进入第五级低压加热器13中。

凝结水泵5,其进液端与凝汽器4出液端连接,凝结水泵5出液端与一级换热器11连接,凝汽器4中的凝结水通过凝结水泵5抽送至一级换热器11以及其他凝结水加热装置中进行加热。

空气预热器7,其进气端与锅炉1连接,空气预热器7出气端与除尘器8进气端连接,锅炉1烟道中的高温烟气对空气预热器7中的空气进行预热,换热后的高温烟气进入除尘器8中温度略有降低变为中温烟气,最后中温烟气进入二级换热器12对凝结水进行二次加热。

进一步的,该余热利用和脱硫节水的系统还包括流量调节阀10,其一端与凝结水泵5连接,流量调节阀10另一端与一级换热器11进液端连接。流量调节阀10用来调节流经一级换热器11的流量。当锅炉1负荷较低时,通过增加流经一级换热器11的凝结水占总凝结水量的比例,可以提高锅炉给水温度,降低进入脱硫吸收塔的烟气温度,进而达到提高锅炉热效率、减少脱硫吸收塔水耗的直接效果,间接效果还包括在锅炉负荷较低时能够适当提高进入脱硝系统的烟气温度,保证较高的脱硝效率。

进一步的,该余热利用和脱硫节水的系统还包括发电机3,其与汽轮机2旋转轴连接,高温高压气体驱动汽轮机2中的叶片转动,叶片再通过旋转轴带动发电机3进行发电。

进一步的,该余热利用和脱硫节水的系统还包括引风机9,其出风端与脱硫吸收塔6连接,引风机9进风端与二级换热器12出气端连接,引风机9将二级换热器12中的烟气送入吸收塔6中。

进一步的,该余热利用和脱硫节水的系统还包括第六级低压加热器14、第七级低压加热器15、第八级低压加热器16,该三个低压加热器与第五级低压加热器13均设于凝结水泵5与锅炉1之间,且第八级低压加热器、第七级低压加热器、第六级低压加热器、第五级低压加热器依次连接。一部分凝结水依次流经第八级低压加热器、第七级低压加热器、第六级低压加热器、第五级低压加热器,并由该四个低压加热器对其进行逐级加热,最终经第五级低压加热器13后回流到锅炉1中进行加热。

进一步的,该余热利用和脱硫节水的系统还包括烟囱17,其与脱硫吸收塔6上端连接,脱硫吸收塔6中的烟气经脱硫处理后由烟囱17排入大气。

进一步的,汽轮机2设有四个抽气端,且汽轮机2的四个抽气端分别与第五级低压加热器13、第六级低压加热器14、第七级低压加热器15、第八级低压加热器16连接,汽轮机2从第五级低压加热器13、第六级低压加热器14、第七级低压加热器15、第八级低压加热器16中实现抽气,来自四个低压加热器的热气即可对锅炉给水进行加热。

实施例2,本发明第二实施例所述的一种用于燃煤电厂余热利用和脱硫节水系统的余热利用和脱硫节水方法为:

锅炉1产生的高温高压的水蒸气进入汽轮机2,汽轮机2转动带动发电机3发电;

同时,锅炉1产生的高温烟气进入空气预热器7对空气进行预热后进入除尘器8中除尘变为中温烟气;

汽轮机乏气进入凝汽器4冷凝形成凝结水,凝结水经过凝结水泵5;

一部分凝结水依次流过第八级低压加热器16、第七级低压加热器15、第六级低压加热器14、第五级低压加热器13并回流到锅炉1中加热;

另一部分凝结水流过流量调节阀10,先进入一级换热器11,吸收塔浆液池6-1中的浆液对一级换热器11中的凝结水进行一次加热;

经过一次加热后的凝结水进入二次换热器12,除尘器8中的中温烟气对二次换热器12中的凝结水进行二次加热;

最后经过两次加热后的凝结水回到第五级低压加热器13的入口,经过第五级低压加热器13进入锅炉1中加热。

以典型的30万千瓦以上燃煤电厂为例,凝汽器4出口凝结水温度约30℃,一部分凝结水通过流量调节阀10进入一级加热器11,脱硫吸收塔浆液池6-1内浆液温度约50℃,通过一级换热器,凝结水被加热至42℃,之后进入二级换热器12,与除尘器8出口的烟气(温度约110℃)换热,凝结水被加热至85℃,烟气则被冷却至95℃。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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