[发明专利]利用旁路热循环加热冷风的烟气余热利用系统及方法

说明书

一种利用旁路热循环加热冷风的烟气余热利用系统，包括锅炉尾部烟道、省煤器和空气预热器，省煤器安装在锅炉尾部烟道上，省煤器通过热烟气主管道与空气预热器相连通，空气预热器上连通有冷风进风管以及冷烟气排出主管；冷烟气排出主管的尽头设置有烟气处理装置。方法包括：烟气部分进入到空气预热器中，另一部分进入到热烟气支管道中分别进行降温和热交换并处理后排放。本发明将空气预热器入口冷风温度升高，减少冷风在空气预热器中的吸热量，同时设置热烟气支管道对该部分热量加以利用，降低排烟温度，提高锅炉效率。采用烟气余热加热的循环水替代常规汽轮机抽汽加热进气空气，利用低品质热源替代高品质热源，有效减少能量损失，提高机组效率。

技术领域

本发明涉及一种烟气余热利用系统及方法，尤其涉及一种利用旁路热循环加热冷风的烟气余热利用系统及方法。

背景技术

自电力企业改革后，从体制上根本打破了电力企业集发、输、配、售于一体的局面，火电厂在新的经营模式下面临着日渐严峻的考验。尤其是煤炭市场放开后，煤炭价格的上涨，使得火电厂的生产成本急剧上升，加剧了火电厂的经营困境。

同时，随着国家节能形势日益严峻，国家发改委、环境保护部、国家能源局在《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020)》文件中要求：全国新建燃煤发电机组平均供电煤耗低于300g/kWh；到2020年，现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310g/kWh，其中现役60万千瓦及以上机组(除空冷机组外)改造后平均供电煤耗低于300g/kWh。

在这种情况下，用新技术、新工艺、新方法，挖潜改造，节能减排势在必行。

电站锅炉各项热损失中最大的一项是排烟热损失，现代电站锅炉的排烟热损失一般约为4％～8％。影响排烟热损失的一个重要因素是排烟温度，排烟温度指从空气预热器出来的烟气温度。

为了防止烟气中的硫成分结露，造成设备的低温腐蚀，锅炉的排烟温度一般为130～150℃。排烟温度每上升10℃，锅炉效率就下降0.6～1.0％，标准煤耗上升1.2～2.4g/(kW·h)，造成了电力用煤的巨大浪费。因此，降低排烟温度对于节约燃料、提高机组效率，降低污染有着很重要的意义。

常规锅炉暖风器是利用汽轮机低压抽汽加热空气预热器进口空气的热交换器。使进入空气预热器的空气温度升高，空气预热器壁温升高，从而可防止低温腐蚀。常规暖风器采用汽轮机抽汽将风温加热，虽防止了低温腐蚀但减小了汽轮机蒸汽做功，降低了汽轮机效率。

因此，需要设计一种新型的换热装置，以提高锅炉和汽轮机的效率，以此提高发电厂的整体经济效益和节约能源。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种利用旁路热循环加热冷风的烟气余热利用系统及方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用旁路热循环加热冷风的烟气余热利用系统，包括锅炉的锅炉尾部烟道、省煤器和空气预热器，省煤器安装在锅炉尾部烟道上，省煤器通过热烟气主管道与空气预热器相连通，空气预热器上连通有冷风进风管以及冷烟气排出主管；冷烟气排出主管的尽头设置有烟气处理装置；

热烟气主管道上连接有热烟气支管道；热烟气支管道的末端与冷烟气排出主管相连通，且热烟气支管道上设置有一级烟气换热器和二级烟气换热器，且一级烟气换热器位于二级烟气换热器的入口侧；

冷风进风管上安装有提升进风温度的暖风器；暖风器与二级烟气换热器之间设置有连通暖风器与二级烟气换热器的水管形成循环水管路，循环水管路将二级烟气换热器从热烟气支管道吸收热量后的水传送到暖风器后再流回至二级烟气换热器中。

进一步地，一级烟气换热器内部设置有给水管道；给水管道的入口端连接有给水泵、出口端连接省煤器；给水泵与一级烟气换热器之间的给水管道上设置有用于调节流量的调节阀；一级烟气换热器与省煤器之间的给水管道上设置有电动截止阀；