一种利用热一次风调温装置降低排烟温度的系统的制作方法

1.本发明属于发电机组技术领域，涉及一种利用热一次风调温装置降低排烟温度的系统。


背景技术：

2.空气预热器是燃煤锅炉的一个重要组成部分，它利用热烟气将燃烧用的冷空气加热成热空气，从而降低排烟温度，提高锅炉热效率。锅炉燃烧用的空气分为一次风和二次风，一次风主要是用来输送煤粉和提高燃烧初期所需要的氧气。但是由于国内锅炉燃用的煤种变化较大，导致磨煤机出口的风粉混合物温度也会发生较大变化，甚至有爆燃的风险。对于中水分含量较大的设计煤种，热一次风设计温度较高，当其燃烧水分含量较少的煤种时，需要掺配一定量的冷风来降低热一次风温，此时通过空气预热器的冷一次风量减少，锅炉排烟温度升高，锅炉热效率下降。
3.目前降低锅炉排烟温度的方法主要是在除尘器入口加装低温省么器，利用回热系统的凝结水来降低锅炉排烟温度，但是该方法的热量利用效率较低，节煤量有限。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种利用热一次风调温装置降低排烟温度的系统，该系统能够在不掺配冷风的前提下实时调整热一次风温，提高系统运行的安全性和经济性。
5.为达到上述目的，本发明所述的利用热一次风调温装置降低排烟温度的系统包括冷一次风管、一次风暖风器、热一次风调温装置、热一次风管、调温水路系统、冷凝结水管、烟气冷却器及热凝结水管；
6.冷一次风管与一次风暖风器的风侧入口相连通，一次风暖风器的风侧出口与热一次风调温装置的风侧入口相连通，热一次风调温装置的风侧出口与热一次风管相连通；
7.调温水路系统与热一次风调温装置的水侧相连通，冷凝结水管与烟气冷却器的水侧入口相连通，烟气冷却器的水侧出口与热凝结水管及一次风暖风器的水侧入口相连通，一次风暖风器的水侧出口与烟气冷却器的水侧入口相连通。
8.热一次风调温装置的风侧入口处设置有热一次风调温装置入口风门，热一次风调温装置的风侧出口处设置有热一次风调温装置出口风门。
9.还包括冷一次风旁路风门及热一次风旁路风门，其中，热一次风旁路风门的入口与空气预热器的风侧出口相连通，热一次风旁路风门的出口与热一次风管相连通；冷一次风旁路风门的入口与冷一次风管相连通，冷一次风旁路风门的出口与热一次风管相连通。
10.还包括热烟气管，其中，热烟气管依次经空气预热器的烟气侧及烟气冷却器的烟气侧与外界的除尘器相连通。
11.烟气冷却器的水侧入口处设置有增压泵。
12.所述调温水路系统包括出水管、入水管、水流量调节系统、一次风调温装置入口水
温调节阀、n级低压加热器及n+1级低压加热器；
13.入水管与一次风调温装置入口水温调节阀的入口及n级低压加热器入口相连通，热一次风调温装置的水侧入口与一次风调温装置入口水温调节阀的出口及n级低压加热器的出口相连通，热一次风调温装置的水侧出口与n+1级低压加热器入口相连通，n级低压加热器的出口与水流量调节系统的入口相连通，水流量调节系统的出口与n+1级低压加热器的入口相连通，n+1级低压加热器的出口与出水管相连通。
14.水流量调节系统包括凝结水主路闸阀、凝结水旁路调节阀、凝结水旁路调节阀入口闸阀、凝结水旁路调节阀出口闸阀及凝结水旁路调节阀旁通闸阀；
15.n级低压加热器的出口与凝结水旁路调节阀旁通闸阀的入口、凝结水主路闸阀的入口及凝结水旁路调节阀入口闸阀的入口相连通，凝结水旁路调节阀入口闸阀的出口经凝结水旁路调节阀与凝结水旁路调节阀出口闸阀的入口相连通，凝结水旁路调节阀出口闸阀的出口、凝结水旁路调节阀旁通闸阀的出口及凝结水主路闸阀的出口与n+1级低压加热器的入口相连通。
16.热一次风调温装置水侧出口处的水温t
w2
＝t
20
‑
30，其中，t
20
为热一次风调温装置水侧出口压力下的饱和水温。
17.热一次风调温装置水侧入口处的水温其中，c1为热一次风调温装置风侧入口处空气的比热容，m为热一次风调温装置风侧入口处空气的质量流量，t
a1
为热一次风调温装置风侧入口处的空气温度，t
a2
为热一次风调温装置风侧出口处的空气温度，l
调温
为热一次风调温装置水侧入口处的凝结水流量，c2为热一次风调温装置水侧入口处凝结水的比热容；
18.t
w2
≥t
n+1入
，t
n+1入
为n+1级低压加热器水侧入口处的水温；
19.所述热一次风调温装置水侧的水流量l
调温
＝0.6*l
凝结水
，其中，l
凝结水
为主凝结水流量。
20.当l
调温
≥0.6*l
凝结水
时，通过降低t
w1
调节l
调温
；当t
w1
＝t
n入
，且l
调温
大于0.6*l
凝结水
时，则打开热一次风旁路风门调节l
调温
，当此时t
a2
大于设计值时，则打开冷一次风旁路风门调节t
a2
，其中，t
n入
为n级低压加热器入口处的水温。
21.本发明具有以下有益效果：
22.本发明所述的利用热一次风调温装置降低排烟温度的系统在具体操作时，在热一次风通道上加装热一次风调温装置，通过调温水路系统降低热一次风温度，减少磨煤机入口的冷风掺入量，从而增加通过空气预热器的一次风量，降低机组排烟温度，提高锅炉效率，同时利用烟气冷却器输出的热水来加热一次风暖风器中的冷一次风，将一次风暖风器出口处的风温提高至70℃以上，提高热一次风温度，继而提高调温水路系统的节能量，同时提高空气预热器的冷端壁温，改善空气预热器的运行环境。
附图说明
23.图1为本发明的示意图。
24.其中，1为空气预热器、2为热一次风调温装置、3为烟气冷却器、4为一次风暖风器、5为冷一次风旁路风门、6为热一次风旁路风门、7为凝结水主路闸阀、8为凝结水旁路调节阀
旁通闸阀、9为凝结水旁路调节阀、10
‑
1为凝结水旁路调节阀入口闸阀、10
‑
2为凝结水旁路调节阀出口闸阀、11为一次风调温装置入口水温调节阀、12为增压泵、13为n级低压加热器、14为n+1级低压加热器、15为热一次风调温装置入口风门、16为热一次风调温装置出口风门。
具体实施方式
25.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
26.参考图1，本发明所述的利用热一次风调温装置降低排烟温度的系统包括冷一次风管、一次风暖风器4、热一次风调温装置2、热一次风管、调温水路系统、冷凝结水管、烟气冷却器3及热凝结水管；冷一次风管与一次风暖风器4的风侧入口相连通，一次风暖风器4的风侧出口与热一次风调温装置2的风侧入口相连通，热一次风调温装置2的风侧出口与热一次风管相连通；调温水路系统与热一次风调温装置2的水侧相连通，冷凝结水管与烟气冷却器3的水侧入口相连通，烟气冷却器3的水侧出口与热凝结水管及一次风暖风器4的水侧入口相连通，一次风暖风器4的水侧出口与烟气冷却器3的水侧入口相连通。
27.热一次风调温装置2的风侧入口处设置有热一次风调温装置入口风门15，热一次风调温装置2的风侧出口处设置有热一次风调温装置出口风门16。
28.本发明还包括冷一次风旁路风门5及热一次风旁路风门6，其中，热一次风旁路风门6的入口与空气预热器1的风侧出口相连通，热一次风旁路风门6的出口与热一次风管相连通；冷一次风旁路风门5的入口与冷一次风管相连通，冷一次风旁路风门5的出口与热一次风管相连通。
29.本发明还包括热烟气管，其中，热烟气管依次经空气预热器1的烟气侧及烟气冷却器3的烟气侧与外界的除尘器相连通。
30.烟气冷却器3的水侧入口处设置有增压泵12。
31.所述调温水路系统包括出水管、入水管、水流量调节系统、一次风调温装置入口水温调节阀11、n级低压加热器13及n+1级低压加热器14；入水管与一次风调温装置入口水温调节阀11的入口及n级低压加热器13入口相连通，热一次风调温装置2的水侧入口与一次风调温装置入口水温调节阀11的出口及n级低压加热器13的出口相连通，热一次风调温装置2的水侧出口与n+1级低压加热器14入口相连通，n级低压加热器13的出口与水流量调节系统的入口相连通，水流量调节系统的出口与n+1级低压加热器14的入口相连通，n+1级低压加热器14的出口与出水管相连通。
32.水流量调节系统包括凝结水主路闸阀7、凝结水旁路调节阀9、凝结水旁路调节阀入口闸阀10
‑
1、凝结水旁路调节阀出口闸阀10
‑
2及凝结水旁路调节阀旁通闸阀8；n级低压加热器13的出口与凝结水旁路调节阀旁通闸阀8的入口、凝结水主路闸阀7的入口及凝结水旁路调节阀入口闸阀10
‑
1的入口相连通，凝结水旁路调节阀入口闸阀10
‑
1的出口经凝结水旁路调节阀9与凝结水旁路调节阀出口闸阀10
‑
2的入口相连通，凝结水旁路调节阀出口闸阀10
‑
2的出口、凝结水旁路调节阀旁通闸阀8的出口及凝结水主路闸阀7的出口与n+1级低压加热器14的入口相连通。
33.本发明中，所述一次风暖风器4风侧出口处的一次风温度高于70℃。
34.热一次风调温装置2水侧出口处的水温t
w2
＝t
20
‑
30，其中，t
20
为热一次风调温装置
2水侧出口压力下的饱和水温。
35.热一次风调温装置2水侧入口处的水温其中，c1为热一次风调温装置2风侧入口处空气的比热容，m为热一次风调温装置2风侧入口处空气的质量流量，t
a1
为热一次风调温装置2风侧入口处的空气温度，t
a2
为热一次风调温装置2风侧出口处的空气温度，l
调温
为热一次风调温装置2水侧入口处的凝结水流量，c2为热一次风调温装置2水侧入口处凝结水的比热容；
36.t
w2
≥t
n+1入
，t
n+1入
为n+1级低压加热器14水侧入口处的水温；
37.所述热一次风调温装置2水侧的水流量l
调温
＝0.6*l
凝结水
，其中，l
凝结水
为主凝结水流量。
38.当l
调温
≥0.6*l
凝结水
时，通过降低t
w1
调节l
调温
；当t
w1
＝t
n入
，且l
调温
大于0.6*l
凝结水
时，则打开热一次风旁路风门6调节l
调温
，当此时t
a2
大于设计值时，则打开冷一次风旁路风门5调节t
a2
，其中，t
n入
为n级低压加热器13入口处的水温。
39.为防止系统投运时热一次风调温装置2内的凝结水发生汽化，引起管道振动，在工作时，先打开热一次风旁路风门6，关闭热一次风调温装置入口风门15及热一次风调温装置出口风门16，向热一次风调温装置2中注水，当系统注水完成后，再打开热一次风调温装置入口风门15及热一次风调温装置出口风门16，关闭热一次风旁路风门6。
40.本发明的具体工作过程为：
41.冷一次风经过一次风暖风器4升温为70℃以上的热一次风，热一次风经热一次风调温装置2进入磨煤机中；
42.热一次风调温装置2利用调温水路系统的高品质凝结水降低热一次风的温度，满足磨煤机的入口风温要求，同时减少冷一次风的掺入，提高通过空气预热器1的冷一次风量，降低空气预热器1出口的排烟温度，继而提高锅炉效率。热烟气经空气预热器1后变为冷烟气，然后经烟气冷却器3降温后进入到外界的除尘器中，冷凝结水经烟气冷却器3升温变为热凝结水，然后分为两路，其中，一路经热凝结水管排出，另一路进入到一次风暖风器4中加热冷一次风，将一次风暖风器4出口处的风温提高至70℃以上，以提高热一次风温度，继而提高热一次风调温装置2的节能量，同时还可以提高空气预热器1的冷端壁温，大大改善空气预热器1的运行环境。