一种生物质锅炉供热机组冷渣器余热回收利用装置的制作方法

1.本发明属生物质锅炉技术领域，特别是涉及一种生物质锅炉供热机组冷渣器余热回收利用装置。


背景技术：

2.生物质循环流化床锅炉的排渣温度很高(常达到850-1000℃)，并且由于生物质燃料中泥沙等杂质较多，造成生物质锅炉排渣量较大，回收生物质锅炉冷渣器的热量能显著提高生物质发电机组的发电效率，对节约电厂燃料成本、节能提效具有重要意义。
3.在蒸汽热力循环中，通常要从汽轮机数个中间级抽出一部分蒸汽，送到给水加热器中用于锅炉给水的加热，抽汽系统中各段抽汽分别送至高加加热器、除氧器和低加加热器，且各段抽汽效率依次降低。
4.目前对于冷渣器的热量回收通常采用凝结水回收冷渣器热量方案，即将凝汽器中凝结的低温凝结水通过凝结水泵送至轴封加热器，然后在低温凝结水进入低加加热器之前从轴封加热器出口引出，送至冷渣器中回收冷渣器热量后再回至低加加热器入口或直接进入除氧器，再通过给水泵送至锅炉中用于产生蒸汽，如此循环使用。但该常规方案存在着以下缺点：1)生物质锅炉所产生的渣量不稳定，因此冷渣器渣量经常剧烈波动及变化，从而冷渣器出口凝结水水温波动较大，对回热系统有很大的影响；2)冷渣器余热回收利用低加凝结水系统中，低加加热器抽取的是汽轮机后段低压缸中的低压蒸汽，该低压蒸汽抽汽效率较低，因此余热回收利用的效率也较低；3)并且低加凝结水需要凝结水泵加压进行输送，凝结水的压力相对较高，水质要求也高，因此对冷渣器换热管以及凝结水输送管道的要求也较高，冷渣器存在泄露后危及凝结水及整个低压回热系统的风险。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的是提出了一种生物质锅炉供热机组冷渣器余热回收利用装置，可以有效解决背景技术中的问题。
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
7.一种生物质锅炉供热机组冷渣器余热回收利用装置，包括除盐水泵、冷渣器、疏水箱、除氧器、锅炉和汽轮机，所述除盐水泵的出水口与所述冷渣器的进水口通过第一管路连通，所述第一管路上设置有节流孔板，所述冷渣器的出水口与所述疏水箱的进水口通过第二管路连通，所述疏水箱的出水口与所述除氧器的进水口通过第三管路连通，所述第三管路上设置有疏水泵，所述除氧器的出水口与所述锅炉的进水口通过第四管路连通，所述锅炉的出气口与所述汽轮机的进气口通过第五管路连通。
8.优选的，所述第三管路分为两条并联的支路管路，两条所述支路管路上均设置有疏水泵。
9.优选的，还包括工业水母管和机力通风塔，所述工业水母管的出水口与所述冷渣器的进水口通过第六管路连通，所述冷渣器的出水口与所述机力通风塔的进水口通过第七
管路连通。
10.优选的，还包括排地沟，所述排地沟的进水口与所述冷渣器的出水口通过第八管路连通。
11.优选的，还包括排污降温池，所述排污降温池的进水口与所述疏水箱的出水口通过第九管路连通。
12.优选的，所述冷渣器为滚筒式冷渣器。
13.优选的，所述冷渣器数量为四台，分别是二台单筒式冷渣器和二台多管式滚筒冷渣器。
14.优选的，所述第一管路上设置有第一逆止阀。
15.优选的，所述第六管路上设置有第二逆止阀。
16.本发明提供了一种生物质锅炉供热机组冷渣器余热回收利用装置，具备以下有益效果；
17.1、除盐水在疏水箱中进行存储缓冲，避免了生物质锅炉所产生的渣量不稳定，冷渣器渣量剧烈波动及变化时，由于冷渣器出水口的水温波动较大，对回热系统造成不良的影响的情况。
18.2、相比常规凝结水余热回收装置中，本发明不需要低加加热器利用低压蒸汽对凝结水加热，而除氧器利用的抽汽热效率更高，根据等效焓降原理，汽轮机新增发电量更大，热经济性更好，节能降耗效果更佳。
19.3、通过第一管路上的节流孔板对除盐水进行降压，减少水压对冷渣器的换热管以及除盐水输送管道的要求，从而减少冷渣器换热管和除盐水输送管道的制造成本，同时降低了冷渣器泄露影响汽轮机回热系统的风险。
附图说明
20.图1为本发明的工作流程结构示意图。
21.图中：1、除盐水泵；2、冷渣器；3、疏水箱；4、除氧器；5、锅炉；6、汽轮机；7、疏水泵；8、工业水母管；9、机力通风塔；10、排地沟；11、排污降温池；12、第一逆止阀；13、第二逆止阀；101、第一管路；102、第二管路；103、第三管路；104、第四管路；105、第五管路；106、第六管路；107、第七管路；108、第八管路；109、第九管路；
具体实施方式
22.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
23.下面将结合实施例对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了
便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.实施例，如图1所示，一种生物质锅炉供热机组冷渣器余热回收利用装置，包括除盐水泵1、冷渣器2、疏水箱3、除氧器4、锅炉5和汽轮机6，所述除盐水泵1的出水口与所述冷渣器2的进水口通过第一管路101连通，所述第一管路101上设置有节流孔板，所述冷渣器2的出水口与所述疏水箱3的进水口通过第二管路102连通，所述疏水箱3的出水口与所述除氧器4的进水口通过第三管路103连通，所述第三管路103上设置有疏水泵7，所述除氧器4的出水口与所述锅炉5的进水口通过第四管路104连通，所述锅炉5的出气口与所述汽轮机6的进气口通过第五管路105连通。
27.工作原理：
28.生物质锅炉供热机组抽汽对外供热时，需补充等量的常温除盐水，该常温除盐水通常直接补充至凝汽器或除氧器4，而本发明利用常温除盐水作为冷却介质回收冷渣器2中高温排渣的余热，工作时，常温除盐水通过除盐水泵1从第一管路101进入冷渣器2中与高温排渣换热，第一管路101上的节流孔板对除盐水进行降压，减少水压对冷渣器2的换热管以及除盐水输送管道的要求，从而减少冷渣器2换热管和除盐水输送管道的制造成本，同时降低了冷渣器2泄露影响汽轮机6回热系统的风险，换热后的除盐水温度升高，从第二管路102进入到疏水箱3中，除盐水在疏水箱3中进行存储缓冲，避免了生物质锅炉5所产生的渣量不稳定，冷渣器2渣量剧烈波动及变化时，由于冷渣器2出水口的水温波动较大，对回热系统造成不良的影响的情况，经过疏水箱3的存储缓冲后除盐水通过疏水泵7从第三管路103进入到除氧器4中进一步加热，进一步加热后的除盐水从第四管路104进入到锅炉5中加热变成蒸汽，蒸汽从第五管路105进入到汽轮机6中使汽轮机6做功，汽轮机6连接发电机进行发电，相比常规凝结水余热回收装置中，本发明不需要低加加热器利用低压蒸汽对凝结水加热，而除氧器4利用的抽汽热效率更高，根据等效焓降原理，汽轮机6新增发电量更大，热经济性更好，节能降耗效果更佳。
29.在本实施例中，所述冷渣器2为滚筒式冷渣器2，所述冷渣器2数量为四台，两台正常使用，两台作为备用，考虑到排渣的大小不均，采用二台单筒式冷渣器2和二台多管式滚筒冷渣器2，分别用于排放粗渣及细渣。每台冷渣器2设计最大排渣量为2t/h，冷渣器2设计进渣最高温度1000℃，出渣最高温度80℃。
30.常温除盐水的水温为20℃，经节流孔板降压后压力约0.5mpa，在冷渣器2中与高温排渣换热后除盐水水温升至约70℃，相对于20℃冷水直接补充至除氧器4，除氧器4所需蒸汽量减少，使得同样燃料情况下，汽轮机6发电功率增大，降低了汽轮机6的发电煤耗，提高了生物质锅炉供热机组热经济性。除盐水设计补水流量约38.4t/h，与生物质锅炉供热机组
抽汽对外供热热负荷相当，当对外供热量大于38.4t/h时，额外的除盐水补水可补至凝汽器。
31.在本实施例中，疏水箱3容积20m3，所述第三管路103分为两条并联的支路管路，两条所述支路管路上均设置有疏水泵7，疏水泵7一台使用，另一台作为备用，单台疏水泵7可应对正常情况下的除盐水补水量，根据疏水箱3液位情况可启用第二台备用疏水泵7，使疏水箱3液位保持在合理区间，疏水泵7额定流量50m3/h，扬程160m。单台疏水泵7流量考虑除盐水正常补水量加部分裕量，单台疏水泵7流量50t/h。疏水泵7扬程考虑除氧器4压力、除氧器4与疏水箱3高差以及沿程损失，疏水泵7扬程160m。
32.所述第一管路101、第二管路102、第三管路103、第四管路104、第五管路105、第六管路106、第七管路107、第八管路108、第九管路109上均设置有闸阀，通过闸阀控制各管路的连通与闭合。
33.作为本实施例的进一步优选方案，还包括工业水母管8和机力通风塔9，所述工业水母管8的出水口与所述冷渣器2的进水口通过第六管路106连通，所述冷渣器2的出水口与所述机力通风塔9的进水口通过第七管路107连通，当生物质锅炉供热机组启动初期，无需除盐水补水时，或者特殊情况发生，如发生故障除盐水补水量为0或者冷渣器2热量过小时，工业水从工业水母管8和第六管路106进入冷渣器2中与高温排渣换热，换热后的工业水从第七管路107进入机力通风塔9散热。
34.作为本实施例的进一步优选方案，所述第一管路101上设置有第一逆止阀12，第一逆止阀12防止除盐水回流，所述第六管路106上设置有第二逆止阀13，第二逆止阀13防止工业水回流。
35.作为本实施例的进一步优选方案，还包括排地沟10，所述排地沟10的进水口与所述冷渣器2的出水口通过第八管路108连通，在生物质锅炉供热机组抽汽对外供热蒸汽量稳定在30-40t/h时，提前开启除盐水，此时第二管路102、第六管路106。第七管路107闭合，除盐水依次通过通过第一管路101、冷渣器2和第八管路108，冲洗冷渣器2的换热管及其附属管道由于使用工业水带来的杂质，然后排至排地沟10，当水质硬度及电导率等参数满足锅炉5给水要求时，开启第二管路102，除盐水补水进入疏水箱3中。
36.作为本实施例的进一步优选方案，还包括排污降温池11，所述排污降温池11的进水口与所述疏水箱3的出水口通过第九管路109连通，疏水箱3内除盐水水质可通过水质检测仪器在线检测，当疏水箱3内除盐水水质不达标时，连通第九管路109，除盐水排至排污降温池11，此时缺失的除盐水补水通过凝汽器补入。
37.以30mw机组为例，本装置对于发电机组的热经济指标如表1所示。冷渣器余热回收后，机组的热耗率下降，同等发电量情况下生物质消耗量降低，每年可节省生物质燃料使用量约1476吨，节约生物质燃料费用36.9万元，节能降耗效果显著。
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表1
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以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。