[发明专利]烟气余热梯级利用协同脱除SO3提高除尘效率的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃煤电厂尾部烟气余热利用系统，特别是一种烟气余热梯级利用协同脱除SO₃提高除尘效率的系统。

背景技术

目前，针对部分燃煤机组存在排烟温度偏高，排烟热损失大的问题。排烟热损失是锅炉运行中最重要的一项热损失，一般约为5％—12％，占锅炉热损失的60％—70％，影响排烟热损失的主要因素是排烟温度，一般情况下，排烟温度每增加10℃，排烟热损失增加0.6％—1％。另外排烟温度高，还会造成飞灰比电阻偏大，导致电除尘的除尘效率下降。传统的烟气余热利用系统(低压省煤器)能量利用效率低，未应用能量梯级利用原理，充分高效回收烟气余热，提高机组热效率；同时随着环保新政策的出台，大部分燃煤火电机组要求实现超低排放要求，通过系统的协同脱除原理是机组能否实现超低排放的关键技术，此发明技术针对现国家最新出台的《关于印发落实煤电节能减排升级与改造行动计划的通知》发改能源2014(2093号)实现燃煤火电机组系统的节能减排的技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、能够深度回收尾部烟气余热、主要应用于大型电站锅炉排烟温度偏高以及配套执行超低排放的机组的烟气余热梯级利用协同脱除SO₃提高除尘效率的系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

烟气余热梯级利用协同脱除SO₃提高除尘效率的系统，包括锅炉、与锅炉尾部烟道依次连接的脱硝装置、空气预热器、电除尘器、引风机、脱硫吸收塔、烟囱，设置在旁路的低压加热器、高压加热器、换热器，以及设置在各管路上用于流量控制的调节阀和流量泵，空气预热器并联第一旁路，第一旁路包括一级换热器、二级换热器、第一高压加热器、第二高压加热器、第三高压加热器，一级换热器通过调节阀及连接管路分别与第二高压加热器的进水口管道和出水口管道连接，二级换热器通过调节阀及连接管路分别与第三高压加热器的进水口管道和出水口管道连接；

空气预热器与电除尘器之间设有第二旁路，第二旁路包括三级换热器、第五低压加热器、第八低压加热器，三级换热器设置在空气预热器与电除尘器之间，三级换热器通过调节阀及连接管路分别与第八低压加热器的出水口管道、第五低压加热器的进水口管道连接；

引风机与脱硫吸收塔之间设有第三旁路，第三旁路包括末级换热器、末级换热器冷一次风管道、末级换热器冷二次风管道，末级换热器设置在引风机与脱硫吸收塔之间，末级换热器、末级换热器冷一次风管道、末级换热器冷二次风管道及调节阀通过循环管路形成闭式循环系统。

一方面，本发明通过设置第一旁路、第二旁路和第三旁路，遵循能量梯级利用原理，将锅炉烟气分三部分进行余热利用，深度回收了烟气余热；另一方面，本发明可以改变烟气中粉尘的比电阻，提高电除尘的除尘效率，减低烟气中SO₃浓度；再一方面，本发明通过设置旁路和并联的结构，实现了对大量锅炉尾部烟气和水进行热交换。

作为优选，末级换热器分别与末级换热器冷一次风管道、末级换热器冷二次风管道连接，且末级换热器冷一次风管道、末级换热器冷二次风管道为并联结构。其优点在于，烟气的热量在末级换热器进行交换，并分别通过末级换热器冷一次风管道、末级换热器冷二次风管道对冷一次风和冷二次风进行加热，提高热交换效率和能源利用效率，同时提高空气预热器蓄热元件冷端温度，避免空气预热器蓄热原件堵塞问题。

作为优选，末级换热器冷一次风管道、末级换热器冷二次风管道分别通过空气预热器与锅炉连接。其优点在于，加热冷一次风和冷二次风，部分替代常规蒸汽暖风器，提高空气预热器蓄热元件冷端温度，避免空气预热器蓄热原件堵塞问题。

作为优选，末级换热器利用水作为中间介质，且水介质流向与烟道内烟气流向相反，采用逆流布置方式。其优点在于，水作为中间介质换热效果好，可以更好地进行热交换，使得离开末级换热器的烟气，提高热交换效率；而且价格低，不容易腐蚀，和机组的热力系统容易耦合，补汽加热方便。

作为优选，第五低压加热器与第八低压加热器之间还设有N级低压加热器。其优点在于，在第五低压加热器进口的凝结水能够获得更多的热量，升至更高的温度。

作为优选，一级换热器、二级换热器为串联结构。其优点在于，在第一旁路中分两级对烟气进行热交换，同时利用二级换热器对较低温的第二高压加热器的进水进行加热，又利用一级换热器对其再次加热，从而获得更高的热交换效率。