1.本实用新型属于机炉热回收领域,具体涉及一种机炉回热系统。
背景技术:2.常规回热系统主要为汽机侧的回热,其回热对象为给水的回热,具体回热至高压给水,通过对给水的回热减小了汽轮机排汽损失;使汽轮机热耗水平得以降低。但对于发电厂来说,汽机热耗值最低并不意味着机组综合效率最高,例如给水温度的升高,在一程度上会影响到锅炉出口温度,从而降低到锅炉效率。而本质上,发电厂的最高效率,应该是实际煤耗最低的运行工况。
3.在一些环境温度较低的工况下,冷空气温度进入热一次风系统的温度较低,使得加热热一次风需要更多的热能,间冷塔、机力通风冷却塔等各类冷却塔的循环水热量得不到充分利用,循环水带走大量可回收热量。
技术实现要素:4.为了解决现有技术中存在的问题,本实用新型提供一种机炉回热系统,在热一次风系统的冷空气入口处设置冷风加热模块,充分利用循环水的热量与冷空气换热来提高冷空气进入空气预热器的温度,降低热损耗,将汽机和锅炉中更多的热量用在其他可热量回收的地方。
5.为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种机炉回热系统,包括冷风加热模块和空气调温模块,空气调温模块设置在空气预热器的空气侧热一次风出口处;冷风加热模块设置在冷一次风进入空气预热器前的路径上,冷风加热模块包括冷端换热器,冷端换热器设置在冷空气的进气口处,冷端换热器连通冷却循环水管路;蒸汽高温暖风器的连通汽轮机组的五抽或六抽管道,疏水冷却暖风器连通汽轮机组疏水管路;沿着烟气流向在锅炉原省煤器的下游设置预省煤器模块和空气预热器旁路模块,空气预热器旁路模块的入口设置在预省煤器模块与空气预热器之间,并连通烟道,空气预热器旁路模块的出口连通空气预热器后方的烟道。
6.预省煤器模块的入水口连通高压给水管路,预省煤器模块的出水口连通省煤器的入水口;空气预热器旁路模块中采用循环水换热。
7.冷风加热模块还包括蒸汽高温暖风器、疏水冷却暖风器、热媒水空气预热器中至少一个,其中,蒸汽高温暖风器的连通汽轮机组的五抽或六抽管道,疏水冷却暖风器连通汽轮机组疏水管路;
8.当同时布置蒸汽高温暖风器和疏水冷却暖风器时,疏水冷却暖风器连通蒸汽高温暖风器;
9.当同时布置蒸汽高温暖风器、疏水冷却暖风器以及热媒水空气预热器时,热媒水空气预热器包括相互连通的空气侧换热器和烟气侧换热器,蒸汽高温暖风器和疏水冷却暖风器设置在空气侧,沿着空气流向,空气侧换热器布置在疏水冷却暖风器的下行方向,蒸汽
高温暖风器设置在空气侧换热器的下行方向。
10.空气预热器旁路模块包括旁路烟道、旁路高温换热器以及旁路低温换热器,旁路烟道中设置旁路调节挡板,空气预热器的烟气侧设置烟气调节挡板,旁路高温换热器以及旁路低温换热器中采用循环水与烟气换热;其中,旁路高温换热器连通锅炉系统高压给水,旁路低温换热器加热汽轮机组凝结水。
11.磨煤机至锅炉燃料入口的管路上设送粉加热模块。
12.送粉加热模块通过管道连通空气预热器旁路模块或汽机抽汽管道,或送粉加热模块连通空气预热器旁路模块和汽机抽汽管道。
13.空气调温模块采用汽机抽汽作为热源,空气调温模块连通汽机抽汽管道和3号高压加热器;或在低温过热器、低温再热器或省煤器受热面并联布置高温热风预热器作为热源,空气预热器的空气侧出口连通高温热风预热器。
14.预省煤器模块设置水旁路,所述水旁路包括调节阀、关断阀以及连接管路,所述水旁路连通预省煤器模块和省煤器。
15.与现有技术相比,本实用新型至少具有以下有益效果:
16.在锅炉侧充分利用冷却循环水作为热源提高冷空气进入热一次风系统的温度,同时能够减少冷空气在热一次风系统中吸收蒸汽和/或烟气的热量,或者热一次风能加热至理论的上限温度;沿着烟气流向在锅炉原省煤器的下游设置预省煤器模块和空气预热器旁路模块,空气预热器旁路模块的入口设置在预省煤器模块与空气预热器之间,并连通烟道,空气预热器旁路模块的出口连通空气预热器后方的烟道,预省煤器模块的入水口连通高压给水管路,预省煤器模块的出水口连通省煤器的入水口;空气预热器旁路模块中采用循环水换热,锅炉空气预热器排烟均为回热热源,并通过系统优化,分级利用烟气热量,尽可能提高回热利用品质尽可能提高机炉回热量;尽量,降低排汽量减少汽机侧热量损耗。
附图说明
17.图1为本实用新型一种可实施的回热系统示意图。
18.图2为本实用新型关于设置送粉加热模块实施例的回热系统示意图。
19.图3为本实用新型关于设置预省煤器水旁路回热系统示意图。
20.图4为本实用新型另一种可实施的回热系统示意图。
21.附图中,1
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预省煤器模块,2
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空气预热器旁路模块,3
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冷风加热模块,4
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空气调温模块,5
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送粉加热模块,6
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空气预热器,7
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冷却循环水系统,8
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3号高压加热器,9
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除氧器,10
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省煤器,21
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旁路烟道,22
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旁路高温换热器,23
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旁路低温换热器,31
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蒸汽高温暖风器,32
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疏水冷却暖风器,33
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热媒水空气预热器,331
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空气侧换热器,332
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烟气侧换热器,34
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冷端换热器,41
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空气调温换热器,42
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高温热风预热器。
具体实施方式
22.下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细阐述。
23.机炉回热系统以机炉为边界条件,电厂中温度高于环境温度的热量均可用来回热,与常规烟气余热利用不同的是回热对象既包括排烟等废热,也包括一些汽机抽汽等有价值热量,所以是广义回热;机炉边界限制条件有3个:第一,锅炉转式空气预热器排烟温度
限制,回转式空气预热器入口空气温度只能加热到排烟温度减去20℃左右;第二,汽机给水温度限制,预省煤器模块1出口烟气温度最低为给水温度加20℃左右;第三,煤质条件限制,煤粉管道最高温度取值为中储式制粉系统热风送粉最高允许温度;本实用新型通过设置预省煤器模块1、空气预热器旁路模块2、冷风加热模块3和空气调温模块4,另外设置送粉加热模块5实现锅炉和汽机联合考虑的回热系统,并通过系统优化,尽可能提高回热的品质。
24.实施例1,
25.参考图1,本实施例提供一种机炉回热系统,包括冷风加热模块3和空气调温模块4,空气调温模块4设置在空气预热器6的空气侧热一次风出口处;冷风加热模块3设置在冷一次风进入空气预热器6前的路径上,冷风加热模块3包括冷端换热器34,冷端换热器34设置在冷空气的进气口处,冷端换热器34连通冷却循环水管路或其他一切温度高于环境温度的热源,可以通过循环水回收各种空冷器循环水里的热量;蒸汽高温暖风器31的连通汽轮机组的五抽或六抽管道,疏水冷却暖风器32连通汽轮机组疏水管路;沿着烟气流向在锅炉原省煤器的下游设置预省煤器模块1和空气预热器旁路模块2,空气预热器旁路模块2的入口设置在预省煤器模块1与空气预热器6之间,并连通烟道,空气预热器旁路模块2的出口连通空气预热器后方的烟道。
26.在空气侧进气口处设置冷端换热器34,冷端换热器34连通冷却塔的循环水管路,冷端换热器34在空气侧进气口与冷却塔的循环水与空气换热,对空气进行初步加热;冷端换热器34的入口连通冷却塔循环水供水母管,冷端换热器出口连通冷却塔循环水回水母管,采用间冷塔、机力通风冷却塔等各类冷却塔的循环水作为热源。
27.沿着烟气流向设置预省煤器模块1、空气预热器旁路模块2、冷风加热模块3,空气预热器旁路模块2的入口设置在预省煤器模块1与空气预热器6之间,并连通烟道,空气预热器旁路模块2的出口连通空气预热器后方的烟道,空气调温模块4设置在热一次风的出口处;预省煤器模块1的入水口连通高压给水管路,预省煤器模块1的出水口连通省煤器的入水口;
28.空气预热器旁路模块2包括旁路烟道21、旁路高温换热器22以及旁路低温换热器23,旁路烟道21中设置旁路调节挡板,空气预热器6的烟气侧设置烟气调节挡板,旁路高温换热器22以及旁路低温换热器23中采用循环水与烟气换热;其中,旁路高温换热器22连通锅炉系统高压给水,旁路低温换热器23加热汽轮机组凝结水。
29.空气调温模块4用于加热热一次风,空气调温模块4设置在空气预热器的空气侧出口。
30.作为可选的实施例,空气调温模块4可以采用汽轮机组三抽或四抽蒸汽加热热一次风,在热一次风的出口设置空气调温换热器41,空气调温换热器41的工质入口连通汽轮机组三抽或四抽管道,空气调温换热器41的工质出口连通3号高压加热器。
31.空气调温模块4采用汽轮机组三抽或四抽作为热源时,汽轮机三抽或四抽蒸汽加热热一次风后依然为过热蒸汽,过热蒸汽下游去往3号高压加热器;采用三抽或四抽蒸汽加热热一次风的同时取消汽机侧3号外置蒸汽冷却器。
32.空气调温模块4的热源也可以来自高温热风预热器42,所述高温热风预热器42与低温过热器、低温再热器或省煤器10等受热面布置于同一烟道内,不设旁路。
33.实施例2
34.参考图1和2,冷风加热模块3包括蒸汽高温暖风器31、疏水冷却暖风器32以及热媒水空气预热器33,蒸汽高温暖风器31和疏水冷却暖风器32设置在空气侧,热媒水空气预热器33包括相互连通的空气侧换热器331和烟气侧换热器332,烟气侧换热器332用于吸收空气预热器出口的烟气热量,将所述热量转移到空气侧换热器331,用于加热空气侧的空气;可选的,沿着空气流向,空气侧换热器331布置在疏水冷却暖风器32的下行方向,蒸汽高温暖风器31设置在空气侧换热器331的下行方向,蒸汽高温暖风器31的连通汽轮机组的五抽或六抽,疏水冷却暖风器32连通蒸汽高温暖风器31,五抽或六抽在蒸汽高温暖风器31与疏水冷却暖风器32加热后的空气换热后冷却为疏水,所述疏水流向疏水冷却暖风器32中与风机来的空气换热。
35.参考图1和图2,基于实施例1,本实施例在磨煤机至锅炉燃料入口的管路上设送粉加热模块5。
36.当然作为可选的实施例,送粉加热模块5的热源可以来自空气预热器旁路模块2或汽机抽汽,也可以同时来自空气预热器旁路模块2和汽机抽汽。送粉加热模块5采用套筒式承压送粉管道,套筒内部为风粉混合物,管与管之间为蒸汽或热水。
37.当送粉加热模块5的热源来自汽机抽汽时,汽机抽汽的疏水返回除氧器9,所述汽机抽汽采用四抽。
38.送粉加热模块5的热源来自空气预热器旁路模块2时,加热介质出入口连通空气预热器旁路模块2的循环水进出口,具体的,送粉加热模块5加热介质出入口连通旁路低温换热器23的循环水进出口。
39.实施例4
40.参考图1和图3,基于实施例1,预省煤器模块1在汽水流程上设置于原锅炉省煤器的上游,其入口为汽机来高压给水,出口接至原锅炉省煤器;本实施例中,预省煤器模块1设置水旁路,所述水旁路包括调节阀、关断阀以及连接管路,所述水旁路连通预省煤器模块1和原锅炉省煤器。
41.空气调温模块4的热源来自高温热风预热器42,所述高温热风预热器42与低温过热器、低温再热器或省煤器10等受热面布置于同一烟道内,不设旁路。
42.实施例5
43.参考图1至图4,基于实施例1,2和3,空气预热器旁路模块2的旁路换热器热量去向有三种情况:
①
是所述热量仅去往送粉加热模块5;
②
是所述热量去往送粉加热模块5和汽机侧高压给水;
③
是所述热量去往汽机侧高压给水和凝结水;空气预热器旁路模块2包括旁路烟道21、旁路高温换热器22以及旁路低温换热器23,旁路烟道21中设置旁路调节挡板,空气预热器6的烟气侧设置烟气调节挡板,旁路高温换热器22以及旁路低温换热器23中采用循环水与烟气换热;其中,旁路高温换热器22连通锅炉系统高压给水,旁路低温换热器23加热汽轮机组凝结水。
44.冷风加热模块3包括热媒水空气预热器、蒸汽高温暖风器、疏水冷却暖风器以及冷端换热器中的任意一个、两个或多个,热媒水空气预热器包括空气侧换热器和烟气侧换热器,烟气侧换热器设置在空气预热器的下游烟道中,烟气侧换热器加热水之后进入空气侧换热器,空气侧换热器中的热水与空气换热后进入烟气侧换热器中,在空气侧的下游设置蒸汽高温暖风器,蒸汽高温暖风器的热介质来自五抽或六抽,烟气侧换热器的热源为空气
预热器出口的烟气。
45.蒸汽高温暖风器和疏水冷却暖风器通过疏水管道连通,蒸汽高温暖风器热源为汽轮机组的抽汽,疏水冷却暖风器热源为蒸汽高温暖风器的疏水;蒸汽高温暖风器设置于热媒水空气预热器的下游,疏水冷却暖风器设置于热媒水空气预热器的上游。
46.本实用新型通过设置预省煤器模块1、送粉加热模块5、空气预热器旁路模块2实现部分或全部热量回热至锅炉,其余部分回收至汽轮机。
47.通过冷风加热模块3的冷端换热器34、热媒水空气预热器33、蒸汽高温暖风器31及疏水冷却暖风器32实现空气换热热量最大化。
48.空气调温模块4实现热风温度满足磨煤机干燥出力要求。
49.尽管上面结合附图对本实用新型进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可以做出很多变形,这些均属于本实用新型权利要求的保护之内。