[实用新型]一种基于循环流化床锅炉的炉渣和烟气余热综合利用系统

说明书

本实用新型公开了一种基于循环流化床锅炉的炉渣和烟气余热综合利用系统，包括凝结水主路系统及与凝结水主路系统并联的凝结水旁路系统，凝结水主路系统包括若干组串联的低压给水加热器，凝结水旁路系统包括冷渣器组、烟气余热换热器组和再循环泵等，该系统从主凝结水主路引出冷却水，回收锅炉排渣冷却过程中释放的热量，经过凝结水旁路流量主调节阀组、凝结水旁路流量辅助调节阀组引出凝结水主路上不同温度的冷却水，混合至合适温度后进入烟气余热换热器组，回收锅炉尾部烟气的热量，提高机组运行的热经济性，控制烟气系统低温腐蚀，同时提高除尘器除尘效率，降低脱硫系统耗水量，减少电除尘器和引风机的投资和电耗。

技术领域

本实用新型涉及一种基于循环流化床锅炉的炉渣和烟气余热综合利用系统，具体用于对循环流化床锅炉多种余热进行一体化综合回收利用的凝结水系统，属于火电发电站的节能技术领域。

背景技术

循环流化床锅炉具有良好的煤种适应性，近年来得到日益广泛的应用。但循环流化床燃烧的原煤在进入炉膛前不需要经过磨煤机磨制成煤粉，因此进入炉膛的原煤粒径相对于煤粉锅炉比较大，造成循环流化床的废渣物理热损失高于同级别的煤粉锅炉，降低了锅炉效率。

我国大型循环流化床锅炉目前多采用水冷型膜式滚筒型冷渣机将排渣温度从床温降至100℃左右以便后续处理输送，同时回收部分排渣热损失。由于循环流化床的排渣具有随机性、间断性的特点，因此冷渣器出口冷却水的水温也可能随着排渣工况的快速变化而呈现较大的波动。如果冷却水在冷渣机下游的工艺流程中，对于冷却水温的波动范围有比较严格的限制，则应该配套设计合理的热力系统以满足可以快速调节水温的要求。

另一方面，传统燃煤电站锅炉的设计中空气预热器排烟温度一般在120～130℃左右，对于高水分、高硫分的燃料还可能选取更高的排烟温度。这在煤炭价格较低，不强制脱硫等条件下是合理的，但目前对于烟气进行脱硫已经成为环保的强制要求，在最常用的石灰石－石膏湿法脱硫工艺中，进入脱硫塔的烟气温度约85℃，如果采用喷水将空气预热器出口120℃左右的烟气降温至85℃，不仅喷水量消耗较大，还同时白白损失了大量的烟气余热。降低排烟温度，有效利用锅炉烟气余热，不仅可以大幅度节约煤耗、减少污染物和二氧化碳排放量，还能有效降低脱硫系统耗水量，经济效益和社会效益巨大。

早期的烟气余热利用方案将烟气余热换热器布置在引风机出口与脱硫吸收塔入口之间的烟道上，近期的烟气余热利用方案将烟气余热利用与低低温静电除尘技术相结合，将烟气余热换热器布置在空气预热器出口与电除尘器入口之间的烟道上，在利用烟气余热的同时，提高了电除尘器的除尘效率。

为了保证烟气余热换热器长期运行的安全可靠，当换热器烟气侧出口温度低于烟气酸露点温度时，需要考虑烟气腐蚀的影响。换热器壁面温度最低点基本等同于换热器冷却水进口温度，因此冷却水进口温度需要高于烟气中水蒸汽饱和温度才可以保证酸露腐蚀的影响尽量小。研究表明当金属壁温低于酸露点而高于水蒸气露点温度20℃以上时，腐蚀速度是可以接受的。国内烟煤计算得到水蒸气露点通常在45℃左右，因此烟气余热换热器进口温度不应低于65℃，留有一定裕量后，烟气余热换热器入口水温通常取70℃左右。同时，在有效控制低温腐蚀的前提下，应尽可能降低锅炉排烟温度，发挥低低温除尘的优势，提高除尘效率，因此低低温电除尘器入口烟气温度需降到酸露点以下，并同时保留一定的烟气余热换热器的换热温差。对于国内常用的低硫分煤种，烟气酸露点通常在在90℃至95℃，烟气余热换热器的烟气出口温度通常取90℃，而冷却水入口温度应低于烟气出口温度。因此，过低的冷却水温易加速设备和烟道的腐蚀，而过高的冷却水温度无法发挥冷却作用，进入烟气余热换热器的冷却水温度应控制维持在70℃左右。

一体化综合利用循环硫化床的锅炉炉渣和烟气的余热，有利于提高循环流化床机组的长期运行效益和节能减排，因此有必要对于循环流化床的热力系统、烟风系统，锅炉排渣等进行统筹优化、进一步挖掘潜力，完善余热利用系统。

发明内容