一种热量自动平衡型水媒烟气-烟气换热wggh系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种热量自动平衡型水媒烟气-烟气换热WGGH系统，包括依次连接的原烟气放热冷却器、除尘器、脱硫塔和净烟气加热升温器，其特征在于，采用凝结水作为载热水媒体，将所述的载热水媒体先作为原烟气的冷却介质经过原烟气放热冷却器对原烟气进行冷却，再作为净烟气的加热介质经过净烟气加热升温器对净烟气进行加热。本发明可以避免受到原烟气冷却器进口烟气温度的波动的影响，有效控制原烟气放热冷却器的出口烟气温度和净烟气加热升温器出口烟气温度，达到既可以自动平衡原烟气放热量和净烟气加热吸热量之间的不平衡、尽量增大传热效果、减少受热面布置、降低设备成本；又可以尽可能地利用回收烟气余热降低机组供电煤耗的目的。
【专利说明】一种热量自动平衡型水媒烟气_烟气换热WGGH系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热量自动平衡型水媒烟气-烟气换热WGGH系统(Water Gas-GasHeater System)，用于火力发电厂烟气净化净烟气加热系统，目的在于将脱硫后的烟气加热到80°C以上再排向大气。
【背景技术】
[0002]目前我国环境污染非常严重，火力发电厂的烟气排放对环境污染有不可推卸的责任。在湿法脱硫中，烟气从脱硫塔中脱硫后流出的温度约48?50°C，所述的烟气需要加热后排出。当烟气升温措施失效时，这种50°C左右的烟气直接排向天空，造成环境污染。
[0003]现有技术中，这种加热一般有3种方式，第一种是回转式烟气-烟气加热器又叫做GGH，由于泄漏、腐蚀、堵灰等问题，没有起到预期的作用；第二种是蒸汽-烟气加热器又叫做SGH，由于要耗费大量蒸汽而难于大面积推广；第三种是闭式热媒水烟气-烟气换热器系统，如图2所示，所述的闭式循环系统包括空气预热器、原烟器放热冷却器1、除尘器2、脱硫塔3、净烟气加热升温器4、循环泵5、补热器6，经过空气预热器的锅炉排烟经过原烟气放热冷却器I降温后，经过除尘、脱硫、形成净烟气，其中，原烟气放热冷却器的出口烟气温度需要控制在85?90°C，以保证电气除尘器以低低温状态运行，提高除尘效率；净烟气加热升温器出口烟气温度需要控制在> 80°C，在低负荷时也要高于72°C，以保证烟囱出口烟气扩散和防止烟囱腐蚀。所述的闭式循环系统难以解决当原烟气冷却器进口烟气温度达到140°C时，原烟气冷却器出口烟气温度仍然控制在90°C的要求。因为原烟气降温50°C，热量会使净烟气温度升高50°C，使净烟气加热器出口烟气温度达到100°C。所以，所述的闭式循环系统在实际运行中不能满足各种负荷工况都能使系统要求自动控制的2个参数达到设计要求，或者为了达到上述参数，传热面积需要增大60%以上，大大增加了成本。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种热量自动平衡型水媒烟气-烟气换热WGGH系统，其能够有效地控制原烟气放热冷却器的出口烟气温度和净烟气加热升温器出口烟气温度，从而提高除尘效率，保证烟囱出口烟气扩散，防止烟囱腐蚀，保护环境。
[0005]为了达到上述目的，本发明提供了一种热量自动平衡型水媒烟气-烟气换热WGGH系统，包括依次连接的原烟气放热冷却器、除尘器、脱硫塔和净烟气加热升温器，其特征在于，采用凝结水作为载热水媒体，将所述的载热水媒体先作为原烟气的冷却介质经过原烟气放热冷却器对原烟气进行冷却，再作为净烟气的加热介质经过净烟气加热升温器对净烟气进行加热。
[0006]优选地，所述的原烟气放热冷却器的出口烟气温度为85?90°C，净烟气加热升温器的出口烟气温度为48-82°C。
[0007]优选地，所述的载热水媒体为来自汽轮机低压抽汽回热系统的凝结水。
[0008]更优选地，所述的汽轮机低压抽汽回热系统的凝结水为汽轮机低压抽汽回热系统的#6低加进口的凝结水。
[0009]优选地，所述的热量自动平衡型水媒烟气-烟气换热WGGH系统还包括用于调节载热水媒体的流量的调节阀。
[0010]优选地，所述的载热水媒体的温度为70-110°C。
[0011]优选地，所述的净烟气加热升温器中烟气的升温范围为O?35°C，原烟气冷却的温降范围为O?65°C。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0013]本发明可以避免受到原烟气冷却器进口烟气温度的波动的影响，有效控制原烟气放热冷却器的出口烟气温度和净烟气加热升温器出口烟气温度，达到既可以防止发生烟气低温腐蚀，又可以尽量增大传热效果、减少受热面布置、降低设备成本的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的热量自动平衡型水媒烟气-烟气换热WGGH系统结构示意图；
[0015]图2为传统的闭式循环系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0017]实施例
[0018]如图1所示，所述的热量自动平衡型水媒烟气-烟气换热WGGH系统，包括依次连接的原烟气放热冷却器1、除尘器2、脱硫塔3、净烟气加热升温器4和用于调节载热水媒体的流量的调节阀7，采用载热水媒体先作为原烟气的冷却介质经过原烟气放热冷却器I对原烟气进行冷却，再作为净烟气的加热介质经过净烟气加热升温器4对净烟气进行加热。所述的载热水媒体为来自汽轮机低压抽汽回热系统的#6低加进口的凝结水。所述的WGGH系统用于火力发电厂烟气净化处理系统，目的在于将脱硫后的烟气加热到80°C以上再排向大气，同时保证进入电气除尘器的烟气温度不高于90°C，有利于环境保护。
[0019]原烟气放热冷却器进口烟气温度，夏季和冬季会相差20°C，满负荷和低负荷会相差20°C，在锅炉实际运行中会在98°C?155°C之间变化。
[0020]对于机组在额定负荷工况:
[0021]如图1所示，锅炉排烟温度121°C左右，采用温度为70?80°C的汽轮机#6低加进口的凝结水作为载热水媒体，系统设计凝结水阻力为0.2Mpa，在凝结水泵选型时扬程加大30米即可。凝结水经原烟气放热冷却器I加热升温到100?110°C左右，再经净烟气加热升温器4降温后返回汽轮机#6低加凝结水进口。此时原烟气放热冷却器I出口烟气温度为85°C，净烟气加热升温器4出口烟气温度为82°C。所述的净烟气加热升温器4中烟气升温 34°C。
[0022]对于夏季最大负荷工况:
[0023]如图1所示，此时锅炉排烟温度150°C左右，采用温度为75°C的汽轮机#6低加进口的凝结水作为载热水媒体，系统设计凝结水阻力为0.3Mpa，在凝结水泵选型时扬程加大30米即可。利用调节阀7加大系统载热水媒体流量30%左右，凝结水经原烟气放热冷却器I加热升温到110°C，再经净烟气加热器4降温到85°C返回汽轮机#6低加凝结水进口。此时原烟气放热冷却器I出口烟气温度为88°C，净烟气加热升温器4出口烟气温度为86°C。所述的净烟气加热升温器4中烟气升温38°C。此时不仅能满足进入电气除尘器的烟气温度低于90°C、加热后的净烟气温度高于80°C，同时由于返回#6低加进口的凝结水温度升高了10°C，会有降低机组煤耗约lg/kWh的节煤效益。
[0024]冬季低负荷工况:
[0025]当机组负荷降低时，尤其在冬季，锅炉排烟温度可能低于100°C，此时可以通过调节来自汽轮机的凝结水温度，例如将凝结水温度提高到80°C，系统设计凝结水阻力为0.2MPa，在凝结水泵选型时扬程加大30米即可。凝结水经原烟气放热冷却器I加热升温到100°C，再经净烟气加热器4降温到70°C返回汽轮机#6低加凝结水进口。此时原烟气放热冷却器I出口烟气温度为85°C，净烟气加热升温器4出口烟气温度为80°C。所述的净烟气加热升温器4中烟气升温32°C。
[0026]或者另外设计一路高温凝结水，提高进入净烟气加热器的热媒水温度，满足净烟气加热器出口烟气温度达到72°C以上或者约80°C的净烟气排放要求。
[0027]总之，本发明的系统能满足在各种机组负荷工况锅炉排烟温度150°C?100°C的范围内，都能使电气除尘器进口烟气温度维持在90±5°C以及净烟气排放温度达到80°C的设计参数，同时受热面布置数量适当、设备成本较低、还具有一定的节煤效益。
【权利要求】
1.一种热量自动平衡型水媒烟气-烟气换热WGGH系统，包括依次连接的原烟气放热冷却器(I)、除尘器(2)、脱硫塔(3)和净烟气加热升温器(4)，其特征在于，采用凝结水作为载热水媒体，将所述的载热水媒体先作为原烟气的冷却介质经过原烟气放热冷却器(I)对原烟气进行冷却，再作为净烟气的加热介质经过净烟气加热升温器(4)对净烟气进行加热。
2.如权利要求1所述的热量自动平衡型水媒烟气-烟气换热WGGH系统，其特征在于，所述的原烟气放热冷却器(I)的出口烟气温度为85?90°C，净烟气加热升温器(4)的出口烟气温度为48-82°C。
3.如权利要求1所述的热量自动平衡型水媒烟气-烟气换热WGGH系统，其特征在于，所述的载热水媒体为来自汽轮机低压抽汽回热系统的凝结水。
4.如权利要求3所述的热量自动平衡型水媒烟气-烟气换热WGGH系统，其特征在于，所述的汽轮机低压抽汽回热系统的凝结水为汽轮机低压抽汽回热系统的#6低加进口的凝结水。
5.如权利要求1所述的热量自动平衡型水媒烟气-烟气换热WGGH系统，其特征在于，所述的热量自动平衡型水媒烟气-烟气换热WGGH系统还包括用于调节载热水媒体的流量的调节阀(7)。
6.如权利要求1所述的热量自动平衡型水媒烟气-烟气换热WGGH系统，其特征在于，所述的载热水媒体的温度为70-110°C。
7.如权利要求1所述的热量自动平衡型水媒烟气-烟气换热WGGH系统，其特征在于，所述的净烟气加热升温器(4)中烟气的升温范围为O?35°C，原烟气冷却的温降范围为O ?65。。。
【文档编号】B01D53/00GK104279573SQ201410503604
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】王琳, 陈浩文, 赵之军, 胡兴胜, 殷国强, 雷承勇 申请人:上海发电设备成套设计研究院