组合式省煤器烟气余热回收装置和烟气余热回收系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及锅炉烟气回收领域，尤其涉及一种组合式省煤器烟气余热回收装置和具有其的烟气余热回收系统。
【背景技术】
[0002]目前在锅炉燃烧系统中，烟气余热回收技术是节能效益最为明显、见效最快的节能技术。根据国家环保政策的要求，燃煤锅炉必须具备烟气脱硫系统。迄今为止，国内外已应用的有数种烟气脱硫技术，不过大型火电厂机组烟气脱硫均以石灰石-石膏湿法技术为主，由于其脱硫效率高、稳定性好的特点，且已成为我国燃煤电厂烟气脱硫的首选工艺。
[0003]但是，石灰石-石膏湿法脱硫工艺中运行温度较低，离锅炉设计排烟温度较远，通常在脱硫系统中需要采用喷水的方式来冷却烟温，这样不仅损失了排烟温度与脱硫温度之间烟气的热量，而且增加了电厂的用水量，同时也增加了净烟气中的水汽含量，烟气排放量的增加还影响电厂周围环境的环保状况；由以上分析可知，在燃煤锅炉进行湿法脱硫的过程中，锅炉出口的烟气热量基本都没有回收利用，而且增加了运行能耗和环保排放的压力，因此，需要一种烟气冷却技术来解决余热回收和环保排放的问题。
[0004]相关技术中，在火电厂燃煤锅炉烟气系统脱硫塔前的区域，进行烟气低温余热回收利用，烟气温度(可)降到酸露点以下，因此烟气余热回收设备的耐腐蚀或黏结积灰的影响是主要需要解决的技术问题。目前在该区域应用的烟气余热回收技术，通常是采用材质经过改进的低压省煤器技术，即ND钢螺旋翅片管省煤器技术。
[0005]此项技术典型的系统是在增压风机和吸收塔前的烟道内增加一套气-液式螺旋翅片管换热器(烟-水换热器)，其水侧并联在汽机回热系统某级低压加热器上，从某级低加进口引出部分或全部冷凝水，送往烟水换热器吸收排烟热量，降低排烟温度，而自身却被加热、升高温度后再返回低压加热器系统，在该级低加的出口与剩下的凝结水汇集后进入到下一级低加。由于其系统并联在加热器回路之中，代替部分低压加热器的作用，所以也是汽轮机热力系统的一个组成部分(参考上海外高桥第三发电厂烟气余热回收项目总结报告)Ο
[0006]目前，此技术是在传统的低压省煤器的基础上研发出来的，主要从螺旋翅片管的材质和加热凝结水温度进行了改进:
[0007](1)采用耐腐蚀材料ND钢做为受热面管材。但实践证明，ND钢耐腐蚀寿命仅为普通碳钢的3?4倍，并且由于在复杂的烟气环境中，不仅存在S03-、S04-、还存在F-、CL-，这样多酸腐蚀的条件下，ND钢只能延缓腐蚀，不能抵御腐蚀。
[0008](2)加热凝结水从酸露点之上调整到了酸露点下与水露点上之间的低速腐蚀区域。此区域温度区间较小，当锅炉变工况运行时，凝结水流量调节较大，容易偏离整个回热加热系统的最佳经济工况，造成余热回收的节能效益下降，同时凝结水的分流过量也容易影响低压加热器的运行安全。另外，当电厂燃用煤种发生变化时，低速腐蚀区域将偏离设计工况，原设计凝结水取水点的温度变化范围很难适应工况调整。
[0009]然而，低压省煤器技术仍有一些问题存在
[0010]1、低压省煤器技术加热工质单一。由于进入低压省煤器系统的工质温度有一定的要求，调节余量较小，选取工质时，只能从汽机凝结水系统在某台低压加热器进口或出口的位置上引出凝结水作为水源。也就是说，低压省煤器无法直接加热其他工质，将烟气的热量回收到电厂其他更需要余热的系统中。
[0011]2、低压省煤器为了节省布置空间，仍然采用螺旋翅片管，而在烟气结露区域难免有黏结积灰的存在，这些积灰通常会在翅片间隔处沉积难以清理，即使安装吹灰装置也很难清除，久而久之，必将影响换热效率，还会导致管壁周围酸浓度增大，腐蚀加剧增强。
[0012]3、低压省煤器是由进、出口联箱连接的蛇型管排，为一个整体式换热器，如果管束有一点发生腐蚀泄漏，整个系统必须立即停止工作，若整个系统又没有及时隔离，将会使大量的汽水漏入烟气系统当中，致使后续设备积灰、腐蚀，风机负荷增大，电耗增加，严重时导致脱硫系统无法运行。
【实用新型内容】
[0013]本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种组合式省煤器烟气余热回收装置。
[0014]本实用新型还提供了一种包括所述组合式省煤器烟气余热回收装置的烟气余热回收系统。
[0015]根据本实用新型实施例的一种组合式省煤器烟气余热回收装置，包括:壳体，所述壳体内限定出烟气通道，所述烟气通道具有烟气入口和烟气出口 ；冷流体通道，所述冷流体通道内流通冷流体，且具有冷流体入口和冷流体出口，所述冷流体通道的冷流体流动方向与所述烟气通道的烟气流动方向相反；换热管道组，所述换热管道组穿过所述壳体设置以使所述换热管道组内的冷流体与所述烟气通道内的烟气换热，所述换热管道组包括材质不同的所述多个换热管道，所述多个换热管道分别与冷流体通道相连、且依次排列。
[0016]由此，根据本实用新型的组合式省煤器烟气余热回收装置，在安装空间不受限的情况下，本系统深度回收的烟气余热量更多，可回收部分烟气中水蒸气的凝结热，扩大了烟气余热回收换热器的应用范围。回收的余热不仅可用于汽机回热系统，还可以用于电厂除盐水系统和供热系统等。另外，根据本实用新型的烟气余热回收装置，可将烟气温度降低到50-60°C，满足湿法脱硫工艺对烟气温度的要求，减少了为冷却烟气所需的水量，节约了大量的水资源。
[0017]根据本实用新型的一个实施例，所述换热管道组包括从所述烟气入口到所述烟气出口的方向上依次排列的第一换热管、第二换热管和第三换热管。
[0018]根据本实用新型的一个实施例，所述第一换热管为碳钢螺旋翅片管。
[0019]根据本实用新型的一个实施例，所述第二换热管为ND钢螺旋翅片管。
[0020]根据本实用新型的一个实施例，所述第三换热管为外表面上喷涂有聚四氟乙烯镀层的碳钢管。
[0021]根据本实用新型的一个实施例，所述聚四氟乙烯镀层的厚度为0.3mm。
[0022]根据本实用新型的一个实施例，所述第一换热管的入口和出口与所述冷流体通道之间分别设有第一入口阀和第一出口阀；所述第二换热管的入口和出口与所述冷流体通道之间分别设有第二入口阀和第二出口阀；所述第三换热管的入口和出口与所述冷流体通道之间分别设有第三入口阀和第三出口阀。
[0023]根据本实用新型的一个实施例，所述第一换热管的入口和出口之间设有第一旁路调节阀以对冷流体出口温度进行调节；所述第二换热管的入口和出口之间设有第二旁路调节阀以对第二换热管的管壁温度进行调节；所述第三换热管的入口和出口之间设有第三旁路调节阀以对烟气出口的温度进行调节。
[0024]根据本实用新型的一个实施例，所述第一换热管的入口和所述第一入口阀之间设有第一入口集箱；所述第一换热管的出口和所述第一出口阀之间设有第一出口集箱；所述第二换热管的入口和所述第二入口阀之间设有第二入口集箱；所述第二换热管的出口和所述第二出口阀之间设有第二出口集箱；所述第三换热管的入口和所述第三入口阀之间设有第三入口集箱；所述第三换热管的出口和所述第三出口阀之间设有第三出口集箱。
[0025]根据本实用新型第二方面实施例的一种烟气余热回收系统，适于对锅炉排出的高温烟气进行回收利用，所述烟气余热回收系统包括:增压风机，所述增压风机与所述锅炉连接以对所述锅炉排出的烟气加压；根据上述实施例所述的组合式省煤器烟气余热回收装置，所述组合式省煤器烟气余热回收装置连接在所述增压风机的下游以对所述增压风机导出的烟气降温，其中所述冷流体通道中的冷流体为除盐水、供暖用水或凝结水；脱硫塔，所述脱硫塔连接在所述组合式省煤器烟气余热回收装置的下游以对所述烟气进行脱硫；烟囱，所述烟囱用于排出所述脱硫塔中脱硫后的烟气。
【附图说明】
[0026]图1是根据本实用新型实施例的组合式省煤器烟气余热回收装置的示意图；
[0027]图2是根据本实用新型实施例的烟气余热回收系统的示意图；
[0028]图3是根据本实用新型的烟气余热回收系统应用于汽机回热系统的示意图；
[0029]图4是根据本实用新型的烟气余热回收系统应用于除盐水系统的示意图；
[0030]图5是根据本实用新型的烟气余热回收系统应用于供热系统的示意图；
[0031]图6是根据本实用新型的烟气余热回收系统的原理图。
[0032]附图标记:
[0033]组合式省煤器烟气余热回收装置100 ;
[0034]壳体1 ;烟气通道10 ;烟气入口 11 ;烟气出口 12 ；
[0035]冷流体通道2 ;冷流体入口 21 ;冷流体出口 22 ；
[0036]换热管道组3 ；
[0037]第一换热管31 ;第一入口阀311 ;第一出口阀312 ;第一旁路调节阀313 ;