利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供的利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统，包括：换热器，具有与所述电站空冷机组的空冷装置排气管道相连通的蒸汽接入管和与所述空冷机组的凝结水管道相连通的疏水输出管，且两者均与所述换热器的壳程相连通；热媒输入管道，与所述换热器的热媒管道的入口相连通；热媒输出管道，与所述换热器的热媒管道的出口相连通；一次风加热器和二次风加热器，分别设置在燃煤锅炉的一次风机入口和二次风机入口，且两者连通所述热媒输入管道和热媒输出管道，以形成热媒循环管路，所述热媒循环管路上设置有驱动热媒流动的动力装置。上述系统能够提高冷源损失的余热回收效率，进而提高节能效果。
【专利说明】利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及节能【技术领域】，尤其涉及一种利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统。
【背景技术】
[0002]现在的热力发电厂在发电的过程中会产生大量的余热。其中，这些大量的余热主要有两类，一类是锅炉的燃煤燃烧后排放的烟气中存在的热量；另一类是冷源损失中的热量。其中:对存在于燃煤燃烧后排放的烟气中的热量一般都在100°c以上，这部分烟气由于温度较高，所以余热回收价值较高，也较容易进行余热回收。对于冷源损失中的热量，其占到新蒸汽吸收热量中的60?70%，属于低温余热，品质很低，余热回收的难度也很大。
[0003]对于冷源损失中的热量，目前较为成熟的技术主要是热泵技术，用这些低品质冷源损失散出的热量加热生成60?90°C的热水用于供暖。但是热泵技术投资较大，投资回收期很长，且要求电厂附近有供热需求，受限制较多。而且为了响应国家的节水要求，近年来的热力发电厂越来越多地使用空冷机组。而空冷机组与湿冷机组有所不同，由于其散热能力较弱(特别是夏季)，排气装置的背压较高，具体的冬季时背压一般在SKPa以上(对应的饱和温度在40°C左右)，夏季甚至高于30KPa(对应的饱和温度超过70°C )，背压的压力远远高于湿冷机组。因此，上述对冷源损失的余热回收效率很低，节能效果不明显。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统，以提高对冷源损失的余热回收效率，进而提高节能效果。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统，包括:
[0007]换热器，具有与所述电站空冷机组的空冷装置排气管道相连通的蒸汽接入管和与所述电站空冷机组的凝结水管道相连通的疏水输出管，且两者均与所述换热器的壳程相连通；
[0008]热媒输入管道，与所述换热器的热媒管道的入口相连通；
[0009]热媒输出管道，与所述换热器的热媒管道的出口相连通；
[0010]一次风加热器和二次风加热器，分别设置在燃煤锅炉的一次风机入口和二次风机入口，且两者连通所述热媒输入管道和热媒输出管道，以形成热媒循环管路，所述热媒循环管路上设置有驱动热媒流动的动力装置。
[0011]优选的，上述利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统中，所述动力装置为变频泵或变频马达。
[0012]优选的，上述利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统中，还包括检测一次风机的轴承和二次风机的轴承温度的温度计，以及与所述温度计相连，当温度大于设定值时，控制所述动力装置降低转速的第一控制器。[0013]优选的，上述利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统中，还包括设置在所述热媒循环管路上的流量计。
[0014]优选的，上述利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统中，还包括并联在所述动力装置的两端的旁通管道，其上设置有备用动力装置。
[0015]优选的，上述利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统中，所述一次风加热器和二次风加热器并联设置在所述热媒输入管道和热媒输出管道之间。
[0016]优选的，上述利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统中，所述一次风加热器和二次风加热器的数量均为多个，且均匀分布。
[0017]优选的，上述利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统中，所述蒸汽接入管和疏水输出管上均设置有电动开关阀，所述利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统还包括设置在所述热媒循环管路上的高位水箱和检测所述高位水箱内水位的水位计，以及与所述水位计相连在所述水位计低于预设值时控制所述电动开关阀关闭的第二控制器。
[0018]优选的，上述利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统中，所述换热器为列管式换热器。
[0019]本实用新型提供的利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统中，电站空冷机组的空冷装置排气管道中的蒸汽通过换热器的蒸汽接入管进入到换热器中与换热器的热媒管道中的热媒进行换热(加热热媒)，冷却产生的疏水通过疏水输出管排放到空冷机组的凝结水管道中，而被加热的热媒通过热媒输出管道进入到一次风加热器和二次风加热器中分别对一次风机入口和二次风机入口的空气进行加热，动力装置驱动热媒换热后进入热媒输入管道并再次进入到换热器中进行换热，上述热媒在热媒循环管路上的流动实现换热最终达到余热的回收利用。
[0020]本实用新型专利申请的优点主要体现在以下两方面:
[0021]一方面，对一次风机入口的一次风和二次风机入口的二次风进行加热，一般情况下，可将一次风和二次风的风温提高20°C。我国北方大部分发电机组都安装有暖风器，在一次风，二次风的风温提高20°C的情况下，暖风器可以不开或者少开，这样可以节省大量的暖风器抽汽。夏季时，虽然加热一次风和二次风后排烟温度会有上升，但排烟温度上升带走的热量小于一次风和二次风被预热所需的热量，因此锅炉的热效率依然有所上升。另外，本实用新型提供的余热回收系统对于安装了低压省煤器的锅炉而言，还会进一步提升节能量。
[0022]另一方面，换热器与空冷机组的空冷装置排气管道相连，相当于是一个凝汽器，能够增大冷端的换热面积，能够降低排气装置的背压，而背压的降低能够降低能耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面对实施例或现有技术描述中使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的实施例图示。
[0024]图1是本实用新型实施例提供的利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统的一种结构示意图；
[0025]图2是本实用新型实施例提供的利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统的另一种结构不意图；
[0026]图3是本实用新型实施例提供的利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统的再一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0028]请参考附图1，本实用新型实施例提供了一种利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统，包括换热器3、热媒输入管道4、热媒输出管道5、一次风加热器10、二次风加热器11和动力装置，其中:
[0029]换热器3具有与电站空冷机组的空冷装置排气管道I相连通的蒸汽接入管32和与所述电站空冷机组的凝结水管道2相连通的疏水输出管33，蒸汽接入管32与疏水输出管33均与换热器3的壳程31 (相当于换热器3的换热腔)相连通；在工作的过程中，电站空冷机组的空冷装置排气管道中的蒸汽通过换热器3的蒸汽接入管32进入到换热器3的壳程31中，与换热器3的换热管中的热媒进行换热，换热后的蒸汽以及冷凝后形成的水通过疏水输出管33流入凝结水管道2中被排出。
[0030]本实用新型实施例中的换热器3可以为列管式换热器，也可以为板式换热器等，具体种类不限。
[0031]考虑到换热器3的换热效率，具体的换热器3中的热媒管道可以为折型管道，可以为盘式管道，也可以为具有散热翅片、散热针的换热管道。
[0032]当然，上述蒸汽接入管32和疏水输出管33均与换热器3的壳程31连通，具体的连接方式也会影响换热效率，优选的方案中，蒸汽接入管32和疏水输出管33分别设置在壳程31的两端，该种方式能够延长蒸汽流程，提高换热效率。
[0033]热媒输入管道4与换热器3的热媒管道的入口相连通，热媒输出管道5与换热器3的热媒管道的出口相连通，为了减少散热，上述热媒输入管道4和热媒输出管道5上均设置有保温层。一次风加热器10和二次风加热器11分别设置在燃煤锅炉的一次风机入口和二次风机入口，且一次风加热器10和二次风加热器11连通热媒输入通道4和热媒输出通道5，以形成热媒循环管路，被加热的热媒进入到一次风加热器10和二次风加热器11中，通过一次风加热器10和二次风加热器11进行换热，进而实现对一次风和二次风的加热。
[0034]动力装置7设置在热媒循环管路上，用于驱动热媒循环管路内热媒的流动。动力装置7是整个系统的动力源。具体的，可以为泵或者马达。优选的，采用上述泵为变频泵，上述马达为变频马达，通过调节频率可以实现变频泵或变频马达的输液能力。
[0035]在实际的工作过程中，一次风和二次风被加热后，会导致一次风机和二次风机所处环境的温度，这可能导致一次风机和二次风机的轴承超温，最终会影响一次风机和二次风机的正常工作，为了解决此问题，本实用新型实施例提供的利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统还包括检测一次风机的轴承和二次风机轴承温度的温度计，以及与温度计相连，根据温度计检测的数据，在温度值大于设定值时，控制动力装置降低转速的第一控制器。此处的设定值指的是保证一次风机和二次风机的轴承正常工作所能容忍的最高温度值。特别是在夏季时，当一次风机和二次风机的轴承温度过高则降低动力装置7的频率，进而降低热媒流速，最终通过减少换热来实现环境温度不高于设定值，该种方式能够保证一次风机和二次风机的轴承正常工作。
[0036]当然，上述对动力装置7进行降速调整的过程中，直接影响热媒循环管路中热媒的流量，为了实现对热媒循环管路热媒流量的监控，上述利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统还包括设置在所述热媒循环管路上的流量计6 (如图2所示)。
[0037]本实用新型实施例提供的利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统在工作一段时间后需要对动力装置7进行维修或者当动力装置7发生故障时，为了不影响整个系统的正常工作，上述系统还包括并联在所述动力装置7的两端的旁通管道8，其上设置有备用动力装置9 (如图3所示)，当然，备用动力装置9可以为泵或者马达。优选的，采用上述泵为变频泵，上述马达为变频马达，也能够实现变频调节。
[0038]具体的，一次风加热器10和二次风加热器11可以并联设置在热媒输入管道4和热媒输出管道5之间，当然也可以以串联的方式进行。为了提高加热效率，优选采用并联方式连接，当然一次风加热器10和二次风加热器11也是换热器，对于提高换热率方面的结构改进同样适用于一次风加热器10和二次风加热器11。为了提高换热效率，上述一次风加热器10和二次风加热器11的数量均为多个，且均匀分布，实现了对一次风和二次风全方位地加热。
[0039]换热器3长时间的工作，很可能会导致换热器3的热媒管道泄漏，为了解决此问题，本实用新型实施例提供的利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统中，所述蒸汽接入管32和疏水输出管33上均设置有电动开关阀(电动开关阀321和电动开关阀331),所述利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统还包括设置在所述热媒循环管路上的高位水箱和检测所述高位水箱内水位的水位计，以及与所述水位计相连在所述水位计低于预设值时控制所述电动开关阀关闭的第二控制器。
[0040]为了使本实用新型的目的和优点更加清楚，下面以某30万kw循环流化床电站空冷机组为例，对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0041]根据锅炉的热力计算说明书，与设计相关的参数如下(BECR指的是锅炉燃烧工
况):
[0042]
【权利要求】
1.利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统，其特征在于，包括: 换热器，具有与所述电站空冷机组的空冷装置排气管道相连通的蒸汽接入管和与所述电站空冷机组的凝结水管道相连通的疏水输出管，且两者均与所述换热器的壳程相连通； 热媒输入管道，与所述换热器的热媒管道的入口相连通； 热媒输出管道，与所述换热器的热媒管道的出口相连通； 一次风加热器和二次风加热器，分别设置在燃煤锅炉的一次风机入口和二次风机入口，且两者连通所述热媒输入管道和热媒输出管道，以形成热媒循环管路，所述热媒循环管路上设置有驱动热媒流动的动力装置。
2.根据权利要求1所述的利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统，其特征在于，所述动力装置为变频泵或变频马达。
3.根据权利要求2所述的利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统，其特征在于，还包括检测一次风机的轴承和二次风机的轴承温度的温度计，以及与所述温度计相连，当温度大于设定值时，控制所述动力装置降低转速的第一控制器。
4.根据权利要求3所述的利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统，其特征在于，还包括设置在所述热媒循环管路上的流量计。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统，其特征在于，还包括并联在所述动力装置的两端的旁通管道，其上设置有备用动力装置。
6.根据权利要求1所述的利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统，其特征在于，所述一次风加热器和二次风加热器并联设置在所述热媒输入管道和热媒输出管道之间。
7.根据权利要求6所述的利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统，其特征在于，所述一次风加热器和二次风加热器的数量均为多个，且均匀分布。
8.根据权利要求1所述的利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统，其特征在于，所述蒸汽接入管和疏水输出管上均设置有电动开关阀，所述利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统还包括设置在所述热媒循环管路上的高位水箱和检测所述高位水箱内水位的水位计，以及与所述水位计相连在所述水位计低于预设值时控制所述电动开关阀关闭的第二控制器。
9.根据权利要求1、2、3、4、6、7或8所述的利用冷源损失的电站空冷机组的余热利用系统，其特征在于，所述换热器为列管式换热器。
【文档编号】F23J15/06GK203549983SQ201320333194
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年6月9日 优先权日:2013年6月9日
【发明者】彭科 申请人:彭科