余热回收渣水冷却系统的制作方法

文档序号:11248331阅读:1168来源:国知局

本发明属于电力环保节能技术领域,具体涉及一种余热回收渣水冷却系统。



背景技术:

水冷式排渣系统是电厂燃煤锅炉应用多年的排渣技术。20世纪50~70年代,电厂对于环保的要求并不严格,水资源也非常充足,因而电厂输渣主要采用水力冲渣系统,周边一般都要设置储灰渣场地,水资源也不回收利用,耗能耗水量大。自20世纪80年代起,电厂除渣系统主要采用渣浆泵、脱水仓等设备为主体的水力除渣技术,其主要问题是系统复杂、占地面积大、能耗高、维护量大等。到了90年代末期,随着大型水浸式刮板捞渣机的引进消化并应用推广,使得渣水循环系统由大容量间断运行变为小容量连续运行,上述问题得到了有效改善。同时为了避免水资源被浪费和减少污水排放,除渣冷却水需澄清冷却后循环使用,电厂还要建造与之相配套的水处理设施。目前,这一系统还较广泛地应用于大中型固态排渣煤粉炉的水冷式排渣系统中。

炉底渣是煤粉在锅炉炉膛中燃烧的产物,炉底渣的温度一般约为900℃左右,在从锅炉冷灰斗出口下落到刮板捞渣机的过程中,需要大量的冷却水对其进行冷却和粒化,冷却水吸收了炉底渣的热量后,温度升高到60℃左右。

目前,国内外大中型电厂的水冷式机械除渣系统大都采用有渣水处理回收再利用的循环运行方式。高温炉渣由排渣口落入捞渣机水槽内,再经刮板捞渣机将水冷却后的炉渣刮出渣槽,输送至渣仓,由渣车运至渣场。在此过程中为保证水槽内水温较低,捞渣机水槽有大量补水,使水槽始终处于溢流状态,含渣的溢流水经地沟进入溢流水池,用渣浆泵送至高效浓缩机(或多级澄清池)澄清、自然冷却,或强制冷却后再由泵送回捞渣机进水口,重复使用。冷渣过程中的蒸发/汽化损失水和输渣过程中随渣带走的水由系统补水口补充,整个水系统基本处于一个连续的动态平衡状态。

现有的闭式循环冷却的除渣系统,运行复杂、耗水量大、热量损失大、高效浓缩机等设备能耗高、管道堵塞严重、维护工作量大。

作为电厂重要的辅助系统,如何能够实现节能减排,简化刮板捞渣机除渣系统,减少冷渣水的耗量,同时回收冷渣水的热量就成为业界研究的重点方向。



技术实现要素:

针对上述技术问题,本发明的目的是提供一种用于水浸式刮板捞渣机的余热回收渣水冷却系统。

为了实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:

本发明提供一种余热回收渣水冷却系统,包括水浸式刮板捞渣机3、水槽4和渣仓24,水槽4布置在火力发电厂锅炉的锅炉渣井1的正下方,水槽4的侧壁设置有溢流口11,水浸式刮板捞渣机3布置在水槽4中。

该系统进一步包括自动补水单元、渣水冷却单元、余热使用装置20和炉渣反冲洗单元。

所述自动补水单元包括第一供水设备5;第一供水设备5的出水端通过渣井补水管7与锅炉渣井1连接,第一供水设备5的出水端还通过水槽补水管8与水槽4连接;第一供水设备5的出水端设置有自动补水阀6。

所述渣水冷却单元包括水槽液位计10、溢流水过滤器12、储水箱13和渣水冷却器17;所述水槽液位计10设置在水槽4上;所述溢流水过滤器12的进水端与水槽4的溢流口11连接,出水端与储水箱13的进水口连接;储水箱13的出水口通过循环进水管18与渣水冷却器17的放热端的进水口连接,渣水冷却器17的放热端的出水口通过循环出水管30与水槽4连接。

所述循环进水管18上分别设置有循环水自动阀16和渣水循环水泵15;所述余热使用装置20分别通过热媒进水管22和热媒出水管32与渣水冷却器17的吸热端的进口和出口连接;所述热媒进水管22上设置有热媒水自动阀21。

所述炉渣反冲洗单元包括反冲洗水管25和污水池27。所述反冲洗水管25的一端与第二供水设备35的出水端连接,另一端与渣仓24侧壁的渣仓水过滤器34连接;所述渣仓24的下部通过自流管道26与污水池27的进水端连接,污水池27的出水端通过污水管道29与水槽4连接;污水管道29上设置有污水泵28。

所述自动补水单元还包括水槽温度计9,水槽温度计9设置在水槽4上;水槽温度计9与自动补水阀6联锁。

所述溢流水过滤器12的滤网采用不锈钢材质,滤网目数为16目。

所述储水箱13采用低位布置,储水箱13的高度低于水槽4的溢流口11的高度。

所述循环进水管18上还设置有循环进水管温度计19;所述循环出水管30上设置有循环出水管温度计31。

所述热媒进水管22上还设置有热媒进水管温度计23;所述热媒出水管32上设置有热媒出水管温度计33。

所述储水箱13上设有储水箱液位计14;循环水自动阀16、循环水泵15和热媒水自动阀21均与储水箱液位计14联锁。

所述余热使用装置20的被加热介质为凝结水或锅炉补充水。

所述的渣水冷却器17为管壳式换热器,其换热管采用钛管材质,换热方式为逆流换热,被加热介质流经换热管内,放热介质流经管外;外壳为可拆卸式。

所述储水箱13、循环进水管18、循环出水管30、循环水自动阀16、渣水冷却器17、热媒进水管22和热媒出水管32的外部均设置有保温层。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

1、本发明的余热回收渣水冷却系统一般用于电力节能环保行业,工作位置在火力发电厂锅炉的炉底位置,通过将水浸式刮板捞渣机水槽的补水与水温联锁,减少了冷渣的水耗量,减少了水槽的溢流水量,实现了水浸式刮板捞渣机的渣水自平衡;

2、本发明的余热回收渣水冷却系统通过渣水冷却器,冷却高温冷渣水,回收高温冷渣水中的部分热量,用于加热余热利用的被加热介质;

3、本发明的余热回收渣水冷却系统简化了湿式刮板捞渣机除渣系统,改善了锅炉房内捞渣机周围的环境卫生。

附图说明

图1为本发明的余热回收渣水冷却系统的示意图。

其中的附图标记为:

1锅炉渣井2关断门

3水浸式刮板捞渣机4水槽

5第一供水设备6自动补水阀

7渣井补水管8水槽补水管

9水槽温度计10水槽液位计

11溢流口12溢流水过滤器

13储水箱14储水箱液位计

15渣水循环水泵16循环水自动阀

17渣水冷却器18循环进水管

19循环进水管温度计20余热使用装置

21热媒水自动阀22热媒进水管

23热媒进水管温度计24渣仓

25反冲洗水管26自流水管

27污水池28污水泵

29污水管30循环出水管

31循环出水管温度计32热媒出水管

33热媒出水管温度计34渣仓水过滤器

35第二供水设备

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步说明。

如图1所示,本发明的一种余热回收渣水冷却系统,包括水浸式刮板捞渣机3、水槽4、渣仓24、自动补水单元、渣水冷却单元、余热使用装置20和炉渣反冲洗单元。

所述水槽4布置在火力发电厂锅炉的锅炉渣井1的正下方,在锅炉渣井1的底部设置有关断门2。所述水槽4的侧壁设置有溢流口11。

所述水浸式刮板捞渣机3布置在水槽4中,将锅炉底渣输送至渣仓24储存。

所述自动补水单元包括第一供水设备5和水槽温度计9。第一供水设备5的出水端通过渣井补水管7与锅炉渣井1连接,第一供水设备5的出水端还通过水槽补水管8与水槽4连接。第一供水设备5的出水端设置有自动补水阀6。水槽温度计9设置在水槽4上,用于监测水槽4内的渣水温度。所述水槽温度计9与自动补水阀6联锁,当水槽4内的渣水温度高于高温设定温度时,自动补水阀6开启,进行补水,冷却锅炉底渣;当水槽4内的渣水温度低于低温设定温度时,自动补水阀6关闭。其中,高温设定温度为75℃,低温设定温度为60℃。

所述渣水冷却单元包括水槽液位计10、溢流水过滤器12、储水箱13和渣水冷却器17。所述水槽液位计10设置在水槽4上,用于监测水槽4的水位。所述溢流水过滤器12的进水端与水槽4的溢流口11连接,出水端与储水箱13的进水口连接。储水箱13的出水口通过循环进水管18与渣水冷却器17的放热端的进水口连接,渣水冷却器17的放热端的出水口通过循环出水管30与水槽4连接。

所述溢流水过滤器12的滤网采用不锈钢材质,滤网目数为16目;滤网采用人工清理方式,当水槽液位计10监测到水槽4的水位高于设定值时,系统报警,溢流水溢流不畅,提示清理溢流水过滤器12的滤网。

所述储水箱13采用低位布置,储水箱13的高度低于水槽4的溢流口11的高度,便于水槽4溢流水能自流至储水箱13。储水箱13上设有储水箱液位计14。

所述循环进水管18上分别设置有循环水自动阀16、渣水循环水泵15和循环进水管温度计19;所述循环出水管30上设置有循环出水管温度计31。循环进水管温度计19和循环出水管温度计31分别用于监测循环进水管18和循环出水管30内的水温。所述循环进水管18内的水温为75±5℃;所述循环出水管30内的水温为40±5℃。

所述余热使用装置20分别通过热媒进水管22和热媒出水管32与渣水冷却器17的吸热端的进口和出口连接。所述热媒进水管22上分别设置有热媒水自动阀21和热媒进水管温度计23;所述热媒出水管32上设置有热媒出水管温度计33。热媒进水管温度计23和热媒出水管温度计33分别用于监测热媒进水管22和热媒出水管32内的被加热介质的温度。

所述循环水自动阀16、循环水泵15和热媒水自动阀21均与储水箱液位计14联锁,当储水箱13的液位高于高液位设定值时,循环水自动阀16、循环水泵15和热媒水自动阀21开启,将高温渣水输送至渣水冷却器17内,加热余热使用装置20输送至渣水冷却器17内的被加热介质;当储水箱13的液位低于低液位设定值时,循环水泵15、循环水自动阀16和热媒水自动阀21关闭。

所述余热使用装置20的被加热介质为凝结水或锅炉补充水,水温由20℃~30℃被加热至60±5℃。

所述炉渣反冲洗单元包括反冲洗水管25和污水池27。所述反冲洗水管25的一端与第二供水设备35的出水端连接,另一端与渣仓24侧壁的渣仓水过滤器34连接。所述渣仓24的下部通过自流管道26与污水池27的进水端连接,污水池27的出水端通过污水管道29与水槽4连接。污水管道29上设置有污水泵28。渣仓24内的炉底渣所携带的水分,经过自流管道26,自流至污水池27内,再经过污水泵28、污水管道29输送回水槽4内。

所述的渣水冷却器17为管壳式换热器,其换热管采用钛管材质,换热方式为逆流换热,被加热介质流经换热管内,放热介质流经管外;外壳为可拆卸式,便于进行壳程的清洁。

所述储水箱13、循环进水管18、循环出水管30、循环水自动阀16、渣水冷却器17、热媒进水管22和热媒出水管32的外部均设置有保温层。

本发明的工作过程如下:

锅炉渣井1的底部关断门2开启,锅炉底渣进入水槽4中。

当水槽4中冷渣水温度持续高于75℃时,自动补水阀6开启,进行补水,冷却锅炉底渣,当水槽4内的渣水温度低于低温设定温度时,自动补水阀6关闭。冷却后的锅炉底渣通过水浸式刮板捞渣机3输送至渣仓24储存。

水槽4内的冷渣水经过溢流口11进入溢流水过滤器12,并持续溢流进储水箱13,当储水箱13的液位达到高液位设定值时,循环水自动阀16、循环水泵15和热媒水自动阀21开启,将高温渣水输送至渣水冷却器17内,加热余热使用装置20输送至渣水冷却器17内的被加热介质;当储水箱13的液位低于低液位设定值时,循环水泵15、循环水自动阀16和热媒水自动阀21关闭。冷却后的冷渣水被输送回水槽4内,继续冷却锅炉底渣。此过程中,自动补水单元补进水槽4内的水量,与水槽4内蒸发的水量达到动态自平衡。

通过反冲洗水管25对渣仓24内的锅炉底渣进行反冲洗,渣仓24内的炉底渣所携带的水分,经过自流管道26,自流至污水池27内,再经过污水泵28、污水管道29输送回水槽4内。

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