[发明专利]锅炉烟气余热梯级利用方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅炉烟气余热梯级利用的方法和装置，降低火电机组排烟温度，提高锅炉热效率和机组的发电效率，降低发电煤耗，减少污染排放。

背景技术

在锅炉热损失中，电厂排烟热损失占很大的比重。排烟温度每降低10~15℃，锅炉效率便能提高1%。目前，大型机组的设计排烟温度一般在120~130℃，而随着烟气脱硫脱销技术的不断改进，烟气酸露点在90℃左右，因此排烟温度还有很大的下降空间。同时超临界和超超临界机组锅炉普遍存在排烟温度高于设计值的现象，省煤器出口进入空气预热器的烟气温度偏高。对此, 通常认为造成排烟温度高的原因是实际燃烧煤质与设计燃用煤质存在偏差, 设计时对管壁沾污估计不足, 省煤器受热面或者空气预热器受热面偏小, 尾部受热面吹灰器布置不合理或作用不明显等。从设计制造方面来讲，可以增大空气预热器的传热面积，以降低排烟温度。但是降低排烟温度有个限度，一方面当排烟温度比较低时，随着烟气温度的进一步降低，与空气的温差减少，即空气预热器的传热面积增加很多，烟气温度却降低很少；另一方面当排烟温度较低，预热器管的壁温低于烟气露点时，会发生低温腐蚀，运行一二年就要更换预热器，严重时半年就要更换。另外一种方式是在烟道尾部增设低压省煤器，适当增加省煤器受热面，强加烟气余热利用，提高给水温度，但由于参与传热的烟气能量品位不高，而且利用低压省煤器利用烟气余热，对机组发电贡献较小，热能利用未能做到温度对口、梯级利用，有用能损失很大。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种锅炉烟气余热梯级利用的方法和装置，能更加合理地利用烟气余热，热能利用做到温度对口、梯级利用，提高了锅炉效率和机组发电效率，促进火电机组的节能降耗，同时减少二氧化碳的排放。 

本发明的是通过如下技术方案实现的：

本发明的锅炉烟气余热梯级利用装置，其特征是：在火电机组锅炉的省煤器段增设附加受热面，在汽轮机侧最后一级高压加热器进口的给水母管设旁通管通向其出口的给水母管，旁通管上设流量调节阀。

在空气预热器冷端增设烟气-油换热器和空气-油换热器，在烟气-油换热器和空气-油换热器之间设循环管路，循环管路中注入传热介质导热油，循环管路上设有膨胀槽和循环泵，烟气-油换热器的一端与空气预热器的出烟口相连，另一端设有烟气出口，空气-油换热器的一端与空气预热器的进空气口相连，另一端设有空气入口。

在空气预热器和烟气-油换热器之间设有用于热烟气和水换热的低加换热器；在最后一级低压加热器进水侧设引水管通向低加换热器，除氧器进水侧增设来自低加换热器的进水管。

本发明的锅炉烟气余热梯级利用方法，其特征是：包括如下步骤：

1)在锅炉省煤器段增设附加受热面或将原有光管受热面改造为鳍片管受热面，增加省煤器段受热面，降低省煤器出口烟气温度。

2)由于省煤器段受热面增加，锅炉给水吸热份额增加，省煤器出口给水温度升高。为了保证省煤器出口给水具有一定的接近点温差（或欠焓），在汽轮机侧最后一级高压加热器（指：抽汽压力最高对应的加热器）进口给水母管上增设流量调节阀和旁通管，使得部分给水不经过高压加热器进入锅炉给水母管，将旁路水汇入最后一级高压加热器出口给水母管上，适当降低进入锅炉的给水温度，给水进入省煤器吸热升温。

3）在最后一级低压加热器（指：低压加热器中抽汽压力最高的一级加热器）进水侧设引水管，抽取适量的低压给水引入低加换热器中，与空气预热器出口的烟气进行热量交换，加热部分低压给水，烟气温度进一步降低，低压给水则吸热升温，通过除氧器进水侧设有的进水管，进入除氧器，返回循环水系统中。

4)低加换热器出口烟气，进入烟气-油换热器，在烟气-油换热器中经过循环泵，升压的传热介质导热油吸收烟气的热量，升温，在高温导热油管路上连接有膨胀槽，高温导热油进入空气-油换热器 。

5) 从烟气-油换热器出来的降温后的烟气进入后续除尘器。

6)来自送风机的空气进入空气-油换热器，吸收来自烟气-油换热器传热介质导热油的热量，空气得到加热升温，弥补由于省煤器附加受热面导致进入空气预热器烟气温度下降造成空气预热器出口空气温度低的不足，此后再进入空气预热器，空气预热器出口的风温得到了保证，满足燃烧要求。来自烟气-油换热器的高温传热介质导热油进入空气-油换热器，冷却降温后再经过循环泵升压后，返回烟气-油换热器中吸热，如此循环。

本发明的锅炉烟气余热梯级利用方法，