一种燃气锅炉超低温排烟余热回收系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及节能、环保等领域，具体的说是一种燃气锅炉超低温排烟余热回收系统。
【背景技术】
[0002]莱钢有不同类型大小的锅炉16台，总吨位有1920吨/小时，降低锅炉排烟温度对提高能源利用率具有重要的意义，为进一步回收热量提升锅炉实际运行效益，降低能源动力厂锅炉排烟温度提升锅炉热效率提高发电量，目前烟气外排温度为120°C，回收热量少，造成极大的热量浪费，通过实践证明，排烟温度每降低15°C锅炉热效益提高1%左右。因此，提高锅炉烟气余热的利用，降低锅炉排烟温度对提高能源的有效利用，提高发电量具有重要的意义。
[0003]从技术、效益、安全等方面烤炉锅炉运行每个环节，结合实际工况，如何将烟气温度从初温145°C左右降低到60°C左右或更低，回收热量增大，充分回收利用这部分热量，但过多降低烟气温度，会对烟气管道及后部设备造成严重腐蚀，故需解决，为响应国家“节能减排”和“能量梯级利用”政策，最终设定目标为60°C外排，能够充分有效提高锅炉的热效率，减少二氧化碳的排放。
【实用新型内容】
[0004]为解决现有技术中的问题，本实用新型的目的是提供一种燃气锅炉超低温排烟余热回收系统，能够更好的回收热量，使得热量得到了高效的利用。
[0005]为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]一种燃气锅炉超低温排烟余热回收系统，包括低温烟气换热器、凝汽器、除氧器以及与锅炉相连的省煤器，省煤器连接有空气预热器，空气预热器与低温烟气换热器的烟气入口相连，低温烟气换热器的烟气出口通过引风机连接有烟囱；所述低温烟气换热器的水入口与凝汽器相连，所述低温烟气换热器的水出口经除氧器与省煤器相连。
[0007]所述低温烟气换热器的水入口与凝汽器之间设置有凝结水栗。
[0008]所述低温烟气换热器的水入口与凝结水栗之间设置有第一阀门。
[0009]所述凝结水栗的出口还与除氧器相连。
[0010]所述凝结水栗的出口与除氧器之间设置有第二阀门。
[0011]所述除氧器与省煤器之间设置有给水栗。
[0012]所述低温烟气换热器上设置有疏水阀。
[0013]所述低温烟气换热器的水出口与除氧器之间设置有第三阀门。
[0014]与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为:现有技术中机组运行时，来自凝汽器的凝结水直接进入除氧器，由于给水在进除氧器前温度较低，为了获得良好的给水除氧效果，除氧器的蒸汽用量必然较大，所以需要较大的热量来对除氧器中的水进行加热。而本实用新型中通过设置低温烟气换热器，能够将温度为145°C的高温烟气经低温烟气换热器降为温度为60°C的烟气，充分回收了烟气的热量，将经低温烟气换热器加热后的水送到除氧器，减少除氧器中高品味蒸汽的消耗量，以实现节能减排、挖潜增效目的。采用此回收系统后，余热回收经济效益可观。
[0015]进一步的，烟气经过低温烟气换热器降温后产生的凝结水由设置在低温烟气换热器上的疏水阀输出，避免了凝结水中酸性物质对引风机及烟囱造成的腐蚀。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的结构示意图。
[0017]其中，1为锅炉，2为省煤器，3为空气预热器，4为低温烟气换热器，5为引风机，6为烟囱，7为给水栗，8为除氧器，9为凝汽器，10为凝结水栗，11为第一阀门，12为第二阀门，13为第三阀门。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明:
[0019]参见图1，本实用新型的燃气锅炉超低温排烟余热回收系统，包括低温烟气换热器4、凝汽器9、除氧器8以及与锅炉1相连的省煤器2，省煤器2连接有空气预热器3，空气预热器3与低温烟气换热器4的烟气入口相连，低温烟气换热器4的烟气出口通过引风机5连接有烟囱6 ;所述低温烟气换热器4中的水来自凝汽器9，凝汽器9经凝结水栗10、第一阀门11与低温烟气换热器4的水入口相连，具体的，凝结水栗10的出口分两路，一路经第一阀门11与低温烟气换热器4的水入口相连，另一路经第二阀门12与除氧器8相连；所述低温烟气换热器4的水出口经第三阀门13、除氧器8、给水栗7与省煤器2相连。
[0020]基于上述回收系统的燃气锅炉超低温排烟余热回收工艺:锅炉1产生的145°C的高温烟气经省煤器2、空气预热器3后，经过低温烟气换热器4降低至60°C，低温烟气换热器4内的水采用来自凝汽器9的凝结水，经低温烟气换热器4加热后的水送到除氧器8，减少除氧器8对高品味蒸汽的消耗量；烟气经过低温烟气换热器4降温后产生的凝结水由设置在低温烟气换热器4上的疏水阀输出，避免了凝结水中酸性物质对引风机及烟囱造成的腐蚀；同时在空气预热器3与低温烟气换热器4之间的高温段管道内添加缓蚀剂，防止低温烟气对管道及设备造成腐蚀，经低温烟气换热器4降温后的烟气经引风机5从烟囱6外排出。
[0021]本实用新型中的缓蚀剂通过以下方法制得:
[0022]1)按质量百分数计，将15?25%的水、10?20%的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂、5?10%的失水山梨醇脂肪酸脂、50?60%的12?18个碳原子的烷基胺加入反应釜中，升温至50?55°C搅拌1?1.5h，均质后自然冷却至室温，得到中间产物；其中，所述12?18个碳原子的烷基胺为十三烷胺、十四烷胺、十六烷胺、十六烷二胺、三己胺、二辛胺中的一种或一种以上任意比例混合物。
[0023]2)按质量百分数计，将10?30%的苯并三氮唑、20?30%的三亚乙基四胺以及40?70%的中间产物加入反应釜内，然后在40?50°C下回流反应0.5?lh，得到缓蚀剂。
[0024]目前，机组运行时，来自凝汽器的凝结水直接进入除氧器，由于给水在进除氧器前温度较低，为了获得良好的给水除氧效果，除氧器的蒸汽用量必然较大；而本实用新型中通过在烟道尾部设置余热利用换热装置即低温烟气换热器4，低温烟气换热器4内的水采用来自汽轮机的凝结水，加热后的水送到除氧器，减少除氧器中高品味蒸汽的消耗量，以实现节能减排、挖潜增效目的。
[0025]下面以生产为例，进行简单余热回收效益分析:
[0026]以130吨锅炉，运行8000h进行计算，蒸汽出口压力3.83MPa、蒸汽出口温度450°C、烟气温度145°C，经余热换热器后，拟定烟气外排温度:60°C、烟气放热量:
[0027]Q1= 0.985 X (342.8-137.1) X 115200/3600 = 6582.4kff
[0028]Qi—烟气从145°C降低至45°C每小时释放的热量；
[0029]其中:锅炉的保温系数取:98.5%
[0030]单位Nm3燃料所产生的烟气在145°C下的焓值:342.8kJ/Nm 3
[0031]单位Nm3燃料所产生的烟气在60°C下的焓值:137.lkJ/Nm 3
[0032]满负荷时锅炉计算燃料消耗量为(折算值):115200Nm3/h
[0033]Q2= (0.0527X 115200X 18/22.4X (2674.95-417.44)/3600) X0.2 = 611.85kff
[0034]Q2—烟气从145°C降低至45°C过程中水蒸气转变为液态水(相转变)每小时释放的热量；
[0035]其中:冷凝水转化率:0.2 (该数值需试验测定)；
[0036]单位烟气转化成水蒸气的份额0.0527Nm3/Nm3；
[0037](2674.95-417.44)为标准大气压下的每kg水的汽化潜热，单位kj/kg ；
[0038]18/22.4，常压标态下水蒸汽的密度，单位kg/Nm3;
[0039]烟气降温过程中每小时释放的总热量Q = Q!+Q2= 6582.4+611.85 = 7194.25kff
[0040]全年回收热量(GJ): (7194.25kff X 3600X8000) /1000000 = 207191.4GJ/年
[0041]折合到锅炉吨蒸汽为:
[0042]207191.4GJ/ 年 /130t/h = 1593.78GJ/ 年 /t/h
[0043]钢厂生产蒸汽1244t/h(2014年实际数据)，按照40元/GJ计算，采用余热回收效益为:
[0044]1244t/h X 1593.78GJ/ 年 /t/h X 40 元 /GJ/10000 = 7930.65 万元 / 年
[0045]增加成本
[0046]由于烟气温度降低，由145°C降低到60°C风量减少50%左右，烟气量的减少抵消了增加换热器带来的阻力，风机的能耗有所降低，130吨锅炉增加缓蚀剂成本50万元/年，折合到锅炉吨蒸汽增加的成本为:
[0047]50 万元 / 年 /130t/h = 0.345 万元 / 年 /t/h
[0048]莱钢共1244t/h需增加直接成本为:
[0049]0.345 万元 / 年 /t/hX 1244t/h = 429.2 万元 / 年
[0050]直接经济效益为:
[0051]7930.25 万元 / 年一 429.2 万元 / 年=7501.05 万元 / 年
[0052]可见，本实用新型中的燃气锅炉超低温排烟余热回收系统能够很好的回收烟气中热量，余热回收效益充分的说明了，该回收工艺的可行性以及经济效益，实现了实现节能减排、挖潜增效目的。
【主权项】
1.一种燃气锅炉超低温排烟余热回收系统，其特征在于，包括低温烟气换热器(4)、凝汽器(9)、除氧器⑶以及与锅炉⑴相连的省煤器(2)，省煤器⑵连接有空气预热器(3)，空气预热器(3)与低温烟气换热器(4)的烟气入口相连，低温烟气换热器(4)的烟气出口通过引风机(5)连接有烟囱(6);所述低温烟气换热器⑷的水入口与凝汽器(9)相连，所述低温烟气换热器(4)的水出口经除氧器(8)与省煤器(2)相连。2.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉超低温排烟余热回收系统，其特征在于，所述低温烟气换热器(4)的水入口与凝汽器(9)之间设置有凝结水栗(10)。3.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉超低温排烟余热回收系统，其特征在于，所述低温烟气换热器(4)的水入口与凝结水栗(10)之间设置有第一阀门(11)。4.根据权利要求2所述的一种燃气锅炉超低温排烟余热回收系统，其特征在于，所述凝结水栗(10)的出口还与除氧器(8)相连。5.根据权利要求3所述的一种燃气锅炉超低温排烟余热回收系统，其特征在于，所述凝结水栗(10)的出口与除氧器⑶之间设置有第二阀门(12)。6.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉超低温排烟余热回收系统，其特征在于，所述除氧器(8)与省煤器(2)之间设置有给水栗(7)。7.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉超低温排烟余热回收系统，其特征在于，所述低温烟气换热器(4)上设置有疏水阀。8.根据权利要求1所述的一种燃气锅炉超低温排烟余热回收系统，其特征在于，所述低温烟气换热器⑷的水出口与除氧器⑶之间设置有第三阀门(13)。
【专利摘要】一种燃气锅炉超低温排烟余热回收系统，包括低温烟气换热器、凝汽器、除氧器以及与锅炉相连的省煤器，省煤器连接有空气预热器，空气预热器与低温烟气换热器的烟气入口相连，低温烟气换热器的烟气出口通过引风机连接有烟囱；所述低温烟气换热器的水入口与凝汽器相连，所述低温烟气换热器的水出口经除氧器与省煤器相连。本实用新型中通过设置低温烟气换热器，能够将温度为145℃的高温烟气经低温烟气换热器降为温度为60℃的烟气，充分的利用了烟气的热量，并且将经低温烟气换热器加热后的水送到除氧器，减少除氧器中高品味蒸汽的消耗量，以实现节能减排、挖潜增效目的。
【IPC分类】F23L15/00, F22D1/50
【公开号】CN204962714
【申请号】CN201520683843
【发明人】陈力群
【申请人】陕西驭腾实业有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月6日