[发明专利]一种煤电厂组合式热管烟气余热回收系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤电厂节能环保技术领域，具体地，涉及一种煤电厂组合式热管烟气余热回收系统及方法。

背景技术

近年来，我国能源需求呈刚性增长，受国内资源保障能力和环境容量制约以及全球性能源安全和应对气候变化影响，资源环境约束日趋强化，节能减排面临的形势十分严峻。

根据我国“十二五”规划提出的节能减排目标的要求。在节能方面，到2015年，全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤（按2005年价格计算），比2010年的1.034吨标准煤下降16%，“十二五”期间，实现节约能源6.7亿吨标准煤。在减排方面，到2015年，全国化学需氧量和二氧化硫排放总量分别控制在2347.6万吨、2086.4万吨，比2010年分别下降8%；全国氨氮和氮氧化物排放总量分别控制在238.0万吨、2046.2万吨，比2010年分别下降10%。国家“十二五”规划目标的实现，需要全国各行各业积极应对，深入挖潜，加大节能减排工作力度，尤其是作为能耗大户的电力行业。而电力行业锅炉燃煤的消耗在整个国民能耗中占有很大的比例，正因为如此，各种能量回收设备在锅炉燃烧系统中越来越广泛的被应用。

目前，从锅炉的各项热损失中可知，排烟热损失是其中最大的一项，一般为锅炉效率的5~8%，而且随着锅炉运行年限的增加，此项损失甚至更高，可达10~15%左右。因此，烟气余热回收技术是节能效益最为明显、见效最快的节能技术。它将排烟损失中部分能量回收利用，以此来提高锅炉效率，进而提高能源利用率，降低生产成本，同时也是减少污染物排放，保护环境最直接、经济的手段。另外，根据国家环保政策的要求，燃煤锅炉必须具备烟气脱硫系统。迄今为止，国内外已应用的有数种烟气脱硫技术，不过大型火电厂机组烟气脱硫均以石灰石—石膏湿法技术为主，由于其脱硫效率高、稳定性好的特点，且已成为我国燃煤电厂烟气脱硫的首选工艺。

但是，石灰石—石膏湿法脱硫工艺中运行温度较低，离锅炉设计排烟温度较远，通常在脱硫系统中需要采用喷水的方式来冷却烟温，这样不仅损失了排烟温度与脱硫温度之间烟气的热量，而且增加了电厂的用水量，同时也增加了净烟气中的水汽含量，烟气排放量的增加还影响电厂周围环境的环保状况；由以上分析可知，在燃煤锅炉进行湿法脱硫的过程中，锅炉出口的烟气热量基本都没有回收利用，而且增加了运行能耗和环保排放的压力，因此，需要一种烟气冷却技术来解决余热回收和环保排放的问题。

可见，根据电力行业燃煤锅炉实际运行的这种状况，需要研发一种烟气冷却余热回收技术，来回收锅炉设计排烟温度到脱硫工艺温度之间的热量，从而达到电厂节能减排和降低环境污染的要求。因此，采用烟气低温余热回收技术，充分利用烟气进吸收塔前的余热，已经成为电力系统当前节能减排的一个重要课题。

在火电厂燃煤锅炉烟气系统脱硫塔前的区域，进行烟气低温余热回收利用，烟气温度可降到酸露点以下，因此烟气余热回收设备的耐腐蚀或黏结积灰的影响是主要需要解决的技术问题。目前，在该区域应用的烟气余热回收技术，通常是采用经过改进的低压省煤器技术，即螺旋翅片管换热器技术；以及因其系统连接和循环方式不同而演变出的其他应用技术，如锅炉烟气深度冷却余热回收系统（具体可参见公开号为CN101709879A的专利文献）。

此项技术典型的系统，如图1所示，包括烟囱1、FGD出门挡板2（即双百叶窗式挡板门）、1号吸收塔3、锅炉4、除尘器5、引风机6、FGD进门挡板7（即双百叶窗式挡板门）、增压风机8、烟气冷却器9、氧化风机10、低压缸11、发电机12、JD6（即#6低压加热器）13、JD7（即#7低压加热器）14、JD8（即#8低压加热器）15、凝结水泵16与凝汽器17；锅炉4、除尘器5、引风机6、FGD进门挡板7、增压风机8、烟气冷却器9与1号吸收塔3，依次通过管道配合连接；氧化风机10、1号吸收塔3、FGD出门挡板2与烟囱1，依次通过管道配合连接；中压缸、低压缸11、凝汽器17、凝结水泵16、JD8 15、JD7 14、JD6 13与JD1（即#1低压加热器），依次通过管道配合连接，发电机12配合连接至低压缸11转子；在JD8 15与JD7 14之间，引出一条管道，连接至烟气冷却器9；并从烟气冷却器9，引出另一条管道，连接至JD7 14与JD6 13之间；在JD8 15与烟气冷却器9之间，装有第一阀门；在JD7 14与JD6 13之间，装有第二阀门；在烟气冷却器9与JD6 13之间，装有第三阀门。