[发明专利]一种防止烟气露点腐蚀的余热回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种防止烟气露点腐蚀的余热回收系统，在确保不发生烟气露点腐蚀的同时还能彻底回收烟气余热，属于烟气余热回收技术领域。

背景技术

排烟损失是热电厂电站锅炉、石油炼化各种加热炉、炼铁高炉热风炉、轨钢加热炉、焦炉、有色冶金、化工、化肥、陶瓷、玻璃等各种工业炉窑中很重要的一项热损失，排烟温度过高会影响运行的经济性。随着国家对节能减排的日益重视，烟气余热利用技术越来越被人们所重视，但是当排烟温度过低，排烟管道和烟囱表面壁温低于露点温度时，就会造成设备腐蚀，因此现有技术中的排烟温度仍然比较高，烟气余热没有得到很好地利用。目前已采用烟气余热回收技术的排烟温度通常要比烟气露点腐蚀温度高60℃左右甚至更高，这就导致烟气余热回收不充分，仍然存在排烟损失大、系统效率低的技术问题。

为了防止设备发生烟气露点腐蚀，现有技术会在系统中增加蒸汽加热型暖风器，但是增加蒸汽加热型暖风器会消耗大量蒸汽，从而增加运行成本。以某电厂600MW机组电站锅炉为例，该锅炉排烟温度135℃，为防止发生烟气露点腐蚀，运行时要求控制锅炉尾部空气预热器冷端金属壁温度大于等于73℃，为此该系统配置了蒸汽加热型暖风器，在冬季环境温度较低时，使用蒸汽加热型暖风器来预热助燃空气，当冬季环境温度零下15℃时，可将助燃空气加热到25℃去空气预热器。以此来保证锅炉尾部冷端金属壁温度大于73℃，从而避免烟气露点腐蚀的发生，保证了系统安全运行。每年5个月需要投用暖风器，投用期间使用汽轮机抽气，蒸汽的耗量为42.2t/h，每年消耗蒸汽150000吨，该电厂每吨蒸汽按100元进行内部成本结算，即消耗蒸汽成本为1500万元/年。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止烟气露点腐蚀的余热回收系统，以解决现有技术烟气余热回收系统排烟温度高、系统效率低的技术问题。

本发明采用如下技术方案：一种防止烟气露点腐蚀的余热回收系统，包括蒸汽发生器、蒸汽加热器、助燃空气预热器、汽包，所述蒸汽加热器的烟气侧进口连接有高温烟气管道，蒸汽发生器的烟气侧出口连接有低温烟气管道，蒸汽发生器的烟气侧出口与蒸汽加热器的烟气侧进口连接，所述蒸汽发生器的工质侧与汽包之间连接有蒸汽上升管和液体下降管，所述蒸汽加热器的工质侧与汽包之间连接有低温蒸汽管，所述助燃空气预热器的空气侧进口和出口分别连接有低温空气管道和高温空气管道，所述助燃空气预热器的工质侧与蒸汽加热器的工质侧之间连接有高温蒸汽管，所述助燃空气预热器的工质侧上连接有变频真空泵，所述助燃空气预热器的工质侧与汽包之间通过工质容器及工质管道连接，工质管道上设有变频工质泵。

所述工质管道包括与助燃空气预热器连接的冷凝液管和与汽包连接的供液管，所属工质容器设置在冷凝液管和供液管之间。

工质容器上设有通过液位控制的补水管，补水管上设有补水阀。

所述蒸汽发生器、蒸汽加热器、助燃空气预热器均采用管壳式换热器，工质走管程、烟气或空气走壳程。

所述工质采用去离子水或乙醇或氨水。

所述蒸汽发生器的烟气侧出口与蒸汽加热器的烟气侧进口之间连接有用户除尘设备。

所述蒸汽发生器和/或蒸汽加热器上设有清灰装置。

所述清灰装置采用声波吹灰器或冲击波吹灰器。

本发明的有益效果是：本发明的余热回收系统在运行时，烟气先经过蒸汽加热器，再经过蒸汽发生器，蒸汽发生器中的液态工质吸收烟气余热后变为蒸汽，经蒸汽上升管进入汽包，蒸汽经汽包出口通过低温蒸汽管进入蒸汽加热器，经加热后的蒸汽通过高温蒸汽管进入助燃空气预热器，与低温空气管道中的低温助燃空气进行热交换，蒸汽工质最后相变冷凝为液态工质，低温助燃空气吸收工质的潜热和显热后温度升高进入高温空气管道，供用户使用。液态工质存于工质容器通过变频工质泵送入汽包，然后经液体下降管进入蒸汽发生器，开始下一个循环。本发明实质上是一种闭式循环，通过工质在烟气侧吸收烟气余热，到空气侧释放显热和潜热，加热助燃空气，提高用户的热效率，达到节能减排的有益效果。

本发明通过变频真空泵来调节系统的真空度，真空度的变化导致工质汽化和冷凝温度的变化，使系统实现烟气的余热回收的同时，控制了工质的冷凝温度，并使液态工质在蒸汽发生器内与烟气进行换热时，所有换热管的管壁温度均大于烟气露点腐蚀的温度，从而有效地防止了烟气露点腐蚀的发生。本发明通过变频工质泵输送液态工质，在工况变化时，可以调节送入汽包的液态工质量，从而达到调节换热量的效果。