专利名称：：一种褐煤烟气中水分与汽化潜热的回收系统的制作方法
技术领域：
：本实用新型关于褐煤燃烧
技术领域：
，尤其关于一种褐煤烟气中水分与汽化潜热的回收系统。
背景技术：
：褐煤是煤矿化程度最浅的煤种，占全国煤贮量的12%左右，必将成为我国能源的主要来源。如图1所示，为现有技术中褐煤燃烧系统的结构示意图，其中锅炉103用于燃烧褐煤以将一系列加热器102加热过的热水蒸发，并加热成高温高压的蒸汽送至汽机101做功，汽机101的排汽冷凝后的冷水通过加热器102加热后送回锅炉103；同时，锅炉103燃煤产生的烟气经过空预器104和除尘器105由烟囱106排出。其中，由于褐煤水份含量很大，所以燃烧前需要将其干燥，即将水份蒸发为水蒸汽。而这个过程需要吸收的大量的热，这部分吸收的热都随着锅炉103排烟而损失，造成锅炉效率(ASME方法)较低。因此，如果能回收这一部分热量与水，发电厂节能，降水耗效率将非常惊人。
实用新型内容为了克服现有技术中褐煤燃烧系统效率较低的缺陷，本实用新型提供了一种褐煤烟气中水分与汽化潜热的回收系统。—方面，本实用新型提供了一种褐煤烟气中水分与汽化潜热的回收系统，该系统包括锅炉、加热器、汽机、空预器、除尘器和烟@，所述加热器与锅炉和汽机之间通过水管连接，所述锅炉和汽机之间通过蒸气管道连接，所述锅炉、空预器、除尘器和烟通过烟道连接，所述系统还包括潜热回收器；所述潜热回收器通过烟道连接于所述除尘器的出口和所述烟囱的入口之间，用于吸收所述除尘器排出烟气的热量；所述潜热回收器还通过水管连接于所述汽机的水侧出口和所述加热器的入口之间，用于通过吸收的热量加热所述汽机排出的凝结水。本实用新型的有益效果在于，提供了一种褐煤烟气中水分与汽化潜热的回收系统，能够回收烟气中的热量和水，实现了节能减排。为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术提供的褐煤燃烧系统的结构示意图；图2为本实用新型提供的褐煤烟气中水分与汽化潜热的回收系统的结构示意图；[0012]图3为本实用新型提供的褐煤烟气中水分与汽化潜热的回收系统的结构示意图；图4为本实用新型提供的潜热回收器的结构示意图；图5为本实用新型提供的潜热回收器的结构示意图；图6为现有技术提供的褐煤燃烧系统中机组热力系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例一如图2所示，为本实用新型提供的褐煤烟气中水分与汽化潜热的回收系统的结构示意图，该系统包括锅炉203、加热器202、汽机201、空预器204、除尘器205和烟囱206，所述加热器与锅炉和汽机之间通过水管连接，所述锅炉和汽机之间通过蒸气管道连接，所述锅炉、空预器、除尘器和烟囱通过烟道连接，所述系统还包括潜热回收器；所述潜热回收器通过烟道连接于所述除尘器的出口和所述烟囱的入口之间，用于吸收所述除尘器排出烟气的热量；所述潜热回收器还通过水管连接于所述汽机的水侧出口和所述加热器的入口之间，用于通过吸收的热量加热所述汽机排出的凝结水。在本实施例中，通过在传统褐煤燃烧系统增加潜热回收器，实现了对烟气中的热量的回收，达到了节能减排的效果。实施例二如图3所示，为本实用新型提供的褐煤烟气中水分与汽化潜热的回收系统的结构示意图，其中，凝汽器301连接于汽机低压缸LP的冷源端，用于将汽机低压缸出口的蒸汽凝结成水，这个过程中蒸汽体积骤减，维持了高压蒸汽的压力差；凝泵302与凝汽器301连接，凝汽器301冷凝产生的水压力很低，凝泵302用于使其升压，使水能够克服潜热回收器303及连接管道的阻力，流到除氧器304中。潜热回收器303通过烟道连接于除尘器314的出口和吹风机315的入口之间，用于吸收所述除尘器314排出烟气的热量；所述潜热回收器303还通过水管连接于所述凝泵302的出口和除氧器304的入口之间，用于通过吸收的热量加热所述凝泵302排出的凝结水。除氧器304、给水泵305、高压加热器306308组成了本系统中的逐级加热系统；在该逐级加热系统中，如果比某一级加热器更高压力的加热器的抽汽凝结成水以后，其压力比该级的压力还高，这时压力差就会将高压力的加热器中凝结的疏水压到较低压力的加热器中，称为逐级自流。其中，除氧器304与汽机中压缸IP、潜热回收器303和给水泵305连接，用于通过汽机中压缸IP的抽汽，对潜热回收器303送来的给水，及高压加热器306自流至除氧器304的水加热至150180°C。同时除氧器304上方设计有一个小口，用于使溶解在水中的少量氧气随蒸汽一同排到大气中去。给水泵305用于将除氧器凝结水升压到很高的压力，克服此处到锅炉出口的汽水管路的阻力，并为汽机入口的高汽压提供一个基础，即在此基础上加热使水压力很高，才能达到汽机入口的高汽压。高压加热器306308分别与汽机高压缸HP连接，通过汽机高压缸HP的抽汽以将给水泵305打出的给水加热到更高温度。在锅炉中，高压加热器308排出的热水经过省煤器309，蒸发器310及过热器311成为水蒸气，输送至汽机高压缸HP做功，高压缸HP的排汽经过锅炉中的再热器312再次加热后输送至中压缸IP做功。同时，燃烧褐煤产生的烟气经空预器313、除尘器314处理后由潜热回收器303回收热量后，再经过吸风机315吹至烟囱排放。其中，如图4所示，所述潜热回收器303进一步包括受热面管排401，设置于所述潜热回收器的烟道中并通过水管连接于褐煤燃烧系统中的汽机的水侧出口和加热器的入口之间，用于对所述除尘器排出烟气进行冷却以使烟气中的水蒸气凝结为水，并通过冷却烟气吸收的热量加热所述汽机排出的凝结水；受热面集水器402，设置于所述受热面管排下方，用于收集所述烟气冷却后产生的水。在本实施例中，通过在传统褐煤燃烧系统增加潜热回收器，实现了对烟气中的热量的回收，达到了节能减排的效果。实施例三如图5所示，为本实用新型实施例提供的一种潜热回收器的剖面结构图，其中，受热面管排502接汽机凝结水管路或热网加热器管路上，并设置于所述潜热回收器的烟道501中，用于对所述除尘器排出烟气进行冷却以使烟气中的水蒸气凝结为水，从而吸收了烟气中的热量以加热受热面管排502中来自汽机凝结水管路或热网加热器管路的水，而吸收的温度会因烟气温度的高低而不同；在一优选方案中，受热面管排可设计成热管形式，也可以设计成常规蛇形管。同时，为了防腐，受热面管排的基材为普通碳钢，且外壁需要镀搪瓷，同时管子的横向节距要大于50mm。其中，烟道501由于工作在含酸工作区，所以需要内部加防腐工艺。受热面集水器503为一下垂的锥斗，受热面管排502表面的冷凝水流到该集水器里。搅拌器504设置于所述集水器503中，用于搅拌所述集水器中的水以使水中的灰尘不沉淀；因为受热面集水时，同时也收集了少量烟气中的灰尘。其中，如果上述潜热回收器用于天然气等燃料的烟气的潜热回收，因为灰尘很少，所以可以取消搅拌装置。水泵505，通过水管连接于所述受热面集水器503的出水口，用于把集水器中的水打到水管中第一控制门506和第二控制门507的方向。第一控制门506，用于根据液计509测量的集水器内的水位高时打开，以使水泵505将水打到一个沉淀池，沉淀后的水经过处理后可以利用，例如用于褐煤燃烧系统中。第二控制门507，用于控制集水器503到冷却管吹扫器508所需要的水量。冷却管吹扫器508由一根长管道上带若干小孔径的吹扫管组成，在较高压力的作用下，水流会冲洗所述的受热面管排502的外表面，防止灰粘在上面。在上述实施例中，当含水量较高的热烟进入加热器以后，受到冷却在受热面管排5502的表面凝结成水，流到下方的受热面集水器503里。受热面集水器503中经搅拌器504搅拌保持灰尘不沉淀，并由水泵505打入到冷却管吹扫器508中，冷却管吹扫器508会形成高速的细水流，对受热面表面进行清洁，并加快烟气的冷却，把一部分烟气中的热量带入到水中。当集水器中的液位高于某一定值以后，第一控制门506打开，已将更多回收水送入到沉淀池回收利用。由于汽化潜热的量非常大，lkg的水蒸汽在常压下蒸发的汽化潜热约为2500kJ/kg，这样，如果烟气中水分高的话，通过上述装置可以回收大量的低温段烟气中水分所带的汽化潜热与水分。以典型的我国胜利煤田褐煤为例，如果能全部回收热量与水份，则每t煤可回收相当于煤本身10%的发热量，0.34t水，同时烟气量体积减少17%，一台600MW机组满负荷运行1小时，将消耗这样的400t煤，回收的热量就相当于40t煤，130t水，将会对我国的节能减排，特别是西北地区缺水地区有巨大的意义，该煤值数据如表1所示<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>[0046]表1典型高水分褐煤参数目前一般的机组热力系统如图6所示，由8级加热器组成，用抽汽加热凝汽器来水，以减少使这部分蒸汽的汽化潜热不由凝汽带走，而是回到锅炉，从而起到节能的作用，其中hf、为抽气焓，hw0-hw8为给水焓，hsi_hS4、hs6_hs8为疏水焓。以某600MW超临界机组为例，额定负荷下，主汽温度为24Pa，主汽温度为566°C，主汽流量为1755t/h，冷凝器温度41°C，该温度下饱和汽焓为2575kJ/kg，饱和水焓为171kJ/kg，各段加热器抽汽的参数如表2所示<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>[0050]表2为了节省回热系统用于加热给水的蒸汽，使其用于做功，用除尘器后的烟气余热代替这些抽汽，并回收高水分烟气中的水分。以上述600MW汽机为样本设计的供热系统参数计算，可以代替14段抽汽，每1kg增加的做功能力为各级受热抽汽做功能力的流量加权平均值，即14段抽汽做功能力=E抽汽量X(抽汽焓-排汽焓)由此本专利设计可得每lkg蒸汽回收热量所得到的收益(功)为37kJ(表3所示)。相对于图6所示的机组，本实用新型实施例提供的机组在锅炉输入热量不变的情况下(还输入汽机1755t/h蒸汽)，每小时多发电量为37*1755*1000=65MJ，相当于发电机功率增加765/3.6=18MW,3%。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>[0055]表3本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的单元或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上实施例，只是本实用新型优选的具体实施方式，所属领域的技术人员在本实用新型实施例的技术方案内进行的通常变化、更改或者替换都应包含在本实用新型的保护范围之内。权利要求一种褐煤烟气中水分与汽化潜热的回收系统，该系统包括锅炉、加热器、汽机、空预器、除尘器和烟囱，所述加热器与锅炉和汽机之间通过水管连接，所述锅炉和汽机之间通过蒸气管道连接，所述锅炉、空预器、除尘器和烟囱通过烟道连接，其特征在于，所述系统还包括潜热回收器；所述潜热回收器通过烟道连接于所述除尘器的出口和所述烟囱的入口之间，用于吸收所述除尘器排出烟气的热量；所述潜热回收器还通过水管连接于所述汽机的水侧出口和所述加热器的入口之间，用于通过吸收的热量加热所述汽机排出的凝结水。2.根据权利要求1所述的褐煤烟气中水分与汽化潜热的回收系统，其特征在于，所述潜热回收器包括受热面管排，设置于所述潜热回收器的烟道中并通过水管连接于褐煤燃烧系统中的汽机的水侧出口和加热器的入口之间，用于对所述除尘器排出烟气进行冷却以使烟气中的水蒸气凝结为水，并通过冷却烟气吸收的热量加热所述汽机排出的凝结水；受热面集水器，设置于所述受热面管排下方，用于收集所述烟气冷却后产生的水。3.根据权利要求2所述的褐煤烟气中水分与汽化潜热的回收系统，其特征在于，所述潜热回收器还包括搅拌器，设置于所述集水器中，用于搅拌所述集水器中的水以使水中的灰尘不沉淀。4.根据权利要求2所述的褐煤烟气中水分与汽化潜热的回收系统，其特征在于，所述潜热回收器还包括受热面管排吹扫器，设置于所述受热面管排上方并连接于所述受热面集水器，用于将受热面集水器输出的水冲洗所述受热面管排。5.根据权利要求2所述的褐煤烟气中水分与汽化潜热的回收系统，其特征在于，所述受热面管排由多根受热面管组成，该受热面管为蛇形管，且外壁镀有搪瓷。专利摘要本实用新型实施例提供了一种褐煤烟气中水分与汽化潜热的回收系统，该系统包括锅炉、加热器、汽机、空预器、除尘器和烟囱，所述加热器与锅炉和汽机之间通过水管连接，所述锅炉和汽机之间通过蒸气管道连接，所述锅炉、空预器、除尘器和烟囱通过烟道连接，所述系统还包括潜热回收器；所述潜热回收器通过烟道连接于所述除尘器的出口和所述烟囱的入口之间，用于吸收所述除尘器排出烟气的热量；所述潜热回收器还通过水管连接于所述汽机的水侧出口和所述加热器的入口之间，用于通过吸收的热量加热所述汽机排出的凝结水。文档编号F22D11/06GK201582795SQ201020000459公开日2010年9月15日申请日期2010年1月15日优先权日2010年1月15日发明者赵振宁申请人:华北电力科学研究院有限责任公司