专利名称：一种炉内外联合降低锅炉排烟温度的系统的制作方法
技术领域：
本发明属于余热回收利用技术领域，特别涉及一种炉内外联合降低锅炉排烟温度的系统。背景技术：
安装有湿法脱硫系统的电站锅炉，其工艺允许的排烟温度低限值为85°C左右，目前国内已出现一批向这个理论极限温度接近的深度降低排烟温度的技术方案和工程实践，并在传热材料、积灰腐蚀、系统阻力、节能量优化等诸方面完善上述系统。就普通的情况而言，深度降低排烟温度的系统都存在增发电功的效益较低、设备改造投资回收期长的缺陷，其原因在于，(I)烟气余热的回收区间处于低的烟温区域，能级不高；(2)只关注排烟温度降低的绝对数值，而不去区分能量回收的位置是炉内(空气预热器出口之前)还是炉外(空气预热器出口之后)；(3)未将锅炉的尾端作为一个整体系统，综合考虑入炉热风温度、制粉系统掺冷风、预热器漏风等与降低排烟温度之间的耦合。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、节能降耗的炉内外联合降低锅炉排烟温度的系统。本发明是通过如下技术方案实现的
一种炉内外联合降低锅炉排烟温度的系统，包括安装在烟气通道上的省煤器，其特征在于所述省煤器为延伸改造高压省煤器，省煤器的出口连通三分仓回转式空气预热器的烟气通道，三分仓回转式空气预热器的烟气出口连接炉外烟气余热回收一级装置，炉外烟气余热回收一级装置通过电除尘器连通炉内烟气余热回收二级装置，炉内烟气余热回收二级装置通过安装有循环水泵的冷媒水管路与第二炉内烟气余热回收二级装置连通，第二炉内烟气余热回收二级装置的空气出口与第二三分仓回转式空气预热器的空气通道连通。本发明包括四个节能量彼此耦合增益的系统延伸改造高压省煤器、三分仓回转式空气预热器、炉内烟气余热回收二级装置和炉外烟气余热回收一级装置，其中，前三者为作用于炉内的余热回收系统，其能量利用的能级最高，应分配最大的排烟温度降低幅度，最后一个系统为作用于炉外的余热回收系统，其能量利用的级别较低，仅分配余留的排烟温度降低。本发明中，空气预热器独立设计，以恢复或超越排烟温度设计值为特征；省煤器借助两种方式增益空气预热器的作用，一是降低空气预热器进口烟温，通过函数传递直接降低排烟温度，二是抑制预热器出口热风温度升高幅度，避免制粉系统掺冷风，增加预热器的有组织风量，间接降低排烟温度；炉内烟气余热回收二级装置减重三种方式增益省煤器、空气预热器和炉外烟气余热回收一级装置的作用，一是提高空气预热器进口风温和预热器出口风温，扩大省煤器的降温空间，二是较大提升预热器出口烟温，使炉外烟气余热回收一级装置获得高能级利用的设计环境，三是提高空气预热器金属壁温，减轻腐蚀积灰，以长效方式降低预热器出口烟温，增益空气预热器的作用。本发明的更优方案为所述炉外烟气余热回收一级装置与安装凝结水泵的汽轮机低压加热器连通，且在连通管道上安装有调节阀，通过调节阀改变返回汽轮机侧的凝结水温和功率增量。所述炉内余热烟气回收二级装置的烟气出口连通脱硫塔，第二炉内烟气余热回收二级装置的空气进口分别与锅炉一次风机和锅炉二次风机连通。所述延伸改造高压省煤器的主要结构为增加的光管管圈和扩展单位空间传热表面的螺旋翅片或H型翅片，省煤器的合宜烟温降幅度根据空气预热器的传热计算确定。所述三分仓回转式空气预热器和第二三分仓回转式 空气预热器的主要结构为蓄热元件优化波形、增加的热端高度以及预热器进口设计为均流装置，其性能受到炉内烟气余热回收二级装置传热功率的影响。所述炉外烟气余热回收一级装置的主要结构为钎焊镍基渗层锯齿强化螺旋翅片管。所述炉内烟气余热回收二级装置和第二炉内烟气余热回收二级装置的主要结构为钢铝复合嵌入式螺旋翅片管，中间冷媒水管和循环水泵在两装置之间组成热媒水循环回路。本发明将锅炉尾部作为一个整体统筹考虑排烟温度的降低，遵循原则是以炉内降低排烟温度为主导，炉内外联合降低排烟温度，实现深度节能。在这个原则下，协调整个锅炉、汽轮机系统中的热能传递、利用过程，以及锅炉传热、制粉、金属安全等各方面要求和增益，实现余热回收的效益最大化。本系统将空气预热器进口风温升高至50/40°C (夏季/冬季)，炉外烟气余热回收一级装置出口烟温降低至125 130°C，炉内烟气余热回收二级装置出口烟温降低至9(TlO(rC，以改前排烟温度150°C计，可降低机组供电标煤耗6 8g/kwh。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。图I为本发明的结构示意图。图中，I省煤器，2三分仓回转式空气预热器，3第二三分仓回转式空气预热器，4炉内烟气余热回收二级装置，5第二炉内烟气余热回收二级装置，6炉外烟气余热回收一级装置，7电除尘器，8循环水泵，9锅炉一次风机，10锅炉二次风机，11脱硫塔，12汽轮机低压加热器，13凝结水泵，14调节阀，15冷媒水管路，JDI-5节点1-5。具体实施例方式 附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括安装在烟气通道上的省煤器1，所述省煤器I为延伸改造高压省煤器1，省煤器I的出口连通三分仓回转式空气预热器2的烟气通道，三分仓回转式空气预热器2的烟气出口连接炉外烟气余热回收一级装置6，炉外烟气余热回收一级装置6通过电除尘器7连通炉内烟气余热回收二级装置4，炉内烟气余热回收二级装置4通过安装有循环水泵8的冷媒水管路15与第二炉内烟气余热回收二级装置7连通，第二炉内烟气余热回收二级装置5的空气出口与第二三分仓回转式空气预热器3的空气通道连通；所述炉外烟气余热回收一级装置6与安装凝结水泵13的汽轮机低压加热器12连通，且在连通管道上安装有调节阀14 ;所述炉内余热烟气回收二级装置4的烟气出口连通脱硫塔11，第二炉内烟气余热回收二级装置5的空气进口分别与锅炉一次风机9和锅炉二次风机10连通；所述延伸改造高压省煤器I的主要结构为增加的光管管圈和扩展单位空间传热表面的螺旋翅片或H型翅片；所述三分仓回转式空气预热器2和第二三分仓回转式空气预热器3的主要结构为蓄热元件优化波形、增加的热端高度以及预热器进口设计为均流装置；所述炉外烟气余热回收一级装置6的主要结构为钎焊镍基渗层锯齿强化螺旋翅片管；所述炉内烟气余热回收二级装置4和第二炉内烟气余热回收二级装置5的主要结构为钢铝复合嵌入式螺旋翅片管。在电除尘器7的进口烟道布置炉外烟气余热回收一级装置6，其冷却介质为汽轮机回热系统12来的主凝结水，调节阀14用于调节炉外烟气余热 回收一级装置6的过流水量；炉内降低排烟温度的职能由经受热面延伸或扩展的高压省煤器I和经蓄热元件增容的两三分仓回转式空气预热器2、3完成，第二三分仓回转式空气预热器3在节点3接受第二炉内烟气余热回收二级装置5的耦合作用；制粉系统的冷风掺入量在节点4接受延伸省煤器I的耦合作用；炉外烟气余热回收一级装置6和第二炉内烟气余热回收二级装置5的换热功率之和由炉内烟气余热回收二级装置4的进口烟温、第二炉内烟气余热回收二级装置5的出口烟温以及延伸省煤器I与扩容空气预热器2的换热功率增量决定。本实例在延伸省煤器I进口烟温150°C情况下，获得热力参数及经济性指标变化如下节点 I :_11°C，节点 2 ;-0.92°C，节点 3 :+33.9°C，节点 4 ;+16.6°C;节点 5 -500C0 系统减少制粉系统掺冷风I. 5个百分点，降低排烟温度50°C，其中炉内降低27. 070C (借助省煤器I、第二三分仓回转式空气预热器3和第二炉内烟气余热回收二级装置5)，炉外降低22. 93°C (借助炉外烟气余热回收一级装置6)。炉内降低供电标煤耗4.76g/kwh，炉外降低供电标煤耗I. 74g/kwh，整个系统降低供电标煤耗为6. 51g/kwh。本系统各节点(附图中以“JD”标识)的参数变化范围节点I :-10°C '30°C，节点
2；-5°C +5°C，节点 3 +40°C +50°C，节点 4 ；+5°C "+20°C ;节点 5 -50°C _60°C。
权利要求
1.一种炉内外联合降低锅炉排烟温度的系统，包括安装在烟气通道上的省煤器(1)，其特征在于所述省煤器(I)为延伸改造高压省煤器(1)，省煤器(I)的出口连通三分仓回转式空气预热器(2)的烟气通道，三分仓回转式空气预热器(2)的烟气出口连接炉外烟气余热回收一级装置(6)，炉外烟气余热回收一级装置(6)通过电除尘器(7)连通炉内烟气余热回收二级装置(4)，炉内烟气余热回收二级装置(4)通过安装有循环水泵(8)的冷媒水管路(15)与第二炉内烟气余热回收二级装置(5)连通，第二炉内烟气余热回收二级装置(5)的空气出口与第二三分仓回转式空气预热器(3)的空气通道连通。
2.根据权利要求I所述的炉内外联合降低锅炉排烟温度的系统，其特征在于所述炉外烟气余热回收一级装置(6)与安装凝结水泵(13)的汽轮机低压加热器(12)连通，且在连通管道上安装有调节阀(14)。
3.根据权利要求I所述的炉内外联合降低锅炉排烟温度的系统，其特征在于所述炉内余热烟气回收二级装置(4)的烟气出口连通脱硫塔(11)，第二炉内烟气余热回收二级装置(5)的空气进口分别与锅炉一次风机(9)和锅炉二次风机(10)连通。
4.根据权利要求I所述的炉内外联合降低锅炉排烟温度的系统，其特征在于所述延伸改造高压省煤器(I)的主要结构为增加的光管管圈和扩展单位空间传热表面的螺旋翅片或H型翅片。
5.根据权利要求I所述的炉内外联合降低锅炉排烟温度的系统，其特征在于所述三分仓回转式空气预热器(2)和第二三分仓回转式空气预热器(3)的主要结构为蓄热元件优化波形、增加的热端高度以及预热器进口设计为均流装置。
6.根据权利要求I所述的炉内外联合降低锅炉排烟温度的系统，其特征在于所述炉外烟气余热回收一级装置(6)的主要结构为钎焊镍基渗层锯齿强化螺旋翅片管。
7.根据权利要求I所述的炉内外联合降低锅炉排烟温度的系统，其特征在于所述炉内烟气余热回收二级装置(4)和第二炉内烟气余热回收二级装置(5)的主要结构为钢铝复合嵌入式螺旋翅片管。
全文摘要
本发明属于余热回收利用技术领域，特别公开了一种炉内外联合降低锅炉排烟温度的系统。本发明包括四个节能量彼此耦合增益的系统延伸改造高压省煤器、三分仓回转式空气预热器、炉内烟气余热回收二级装置和炉外烟气余热回收一级装置，其中，前三者为作用于炉内的余热回收系统，其能量利用的能级最高，应分配最大的排烟温度降低幅度，最后一个系统为作用于炉外的余热回收系统，其能量利用的级别较低，仅分配余留的排烟温度降低。本发明协调整个锅炉、汽轮机系统中的热能传递、利用过程，以及锅炉传热、制粉、金属安全等各方面要求和增益，实现余热回收的效益最大化。
文档编号F22D1/36GK102767816SQ20121024459
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月16日 优先权日2012年7月16日
发明者吴东华, 胡赛群, 韩荣利, 高鹏, 黄新元 申请人:山东泓奥电力科技有限公司