一种火电厂循环流化床锅炉的余热利用系统及方法与流程

本发明涉及循环流化床锅炉的灰渣系统，具体涉及一种火电厂循环流化床锅炉的余热利用系统及方法。

背景技术：

根据热量法的分析，火电厂的燃料燃烧发热量中只有35％～42％转化为电能，循环流化床锅炉的排渣温度通常为850℃～950℃，排烟温度通常为130℃～150℃，其排烟及排渣热损失是锅炉各项热损失中最大的两项，相当于燃料热量的5％～12％。如果能将这两部分排出的热量高效回收再利用，将为火电厂的节能减排做出重大贡献。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种火电厂循环流化床锅炉的排渣和排烟余热利用系统及方法，采用以下两种形式并联运行：1)采用锅炉冷渣器加热凝结水，回收锅炉排渣热量至汽轮机热力系统；2)采用低温省煤器加热凝结水，回收锅炉排烟热量至汽轮机热力系统，从而提高火电厂机组的热效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种火电厂循环流化床锅炉的余热利用系统，包括冷渣器、低温省煤器以及轴封加热器﹑第一低压加热器﹑第二低压加热器；

轴封加热器的水侧出口分别连通冷渣器的水侧入口和低温省煤器的水侧入口；轴封加热器和冷渣器间的管路上设置有第一调节阀组，第一调节阀组的出口至低温省煤器的管路上依次设置第二调节阀组和第一低压加热器，第一低压加热器的水侧入口和出口均设置有电动闸阀；多组冷渣器并联，冷渣器和低温省煤器的水侧出口均连接第二低压加热器；

第一低压加热器为汽轮机回热系统抽汽参数最低的低压加热器，第二低压加热器的抽汽参数高于第一加热器一个等级。

第一调节阀组包括第一手动闸阀、第一气动调节阀、第二手动闸阀以及第一电动闸阀，第一手动闸阀、第一气动调节阀和第二手动闸阀依次连接，第一手动闸阀的入口和第二手动闸阀出口连接第一旁路管道，第一电动闸阀设置在第一旁路管道上。

第一调节阀组的出口至冷渣器的管路上设置有第一流量测量孔板。

第一流量测量孔板与冷渣器入口之间的管路上设置有第二流量测量孔板以及第二电动闸阀，冷渣器的出口管道上设置第三电动闸阀。

冷渣器入口与第二电动闸阀之间还设置有安全阀。

第二调节阀组包括第三手动闸阀、第二气动调节阀、第四手动闸阀以及第四电动闸阀，第三手动闸阀、第二气动调节阀和第四手动闸阀依次连接，第二手动闸阀的入口和第四手动闸阀出口连接第二旁路管道，第四电动闸阀设置在第二旁路管道上。

低温省煤器与第二低压加热器之间设置有第七电动闸阀。

一种火电厂循环流化床锅炉的余热利用方法：

冷渣器与低温省煤器并联运行；

轴封加热器出口的凝结水分别经过冷渣器和第一低压加热器，经过第一低压加热器加热的凝结水进入低温省煤器加热后与冷渣器加热后的凝结水混合进入第二低压加热器；

第一低压加热器为汽轮机回热系统抽汽参数最低的低压加热器，第二低压加热器的抽汽参数高于第一低压加热器一个等级。

冷渣器的进渣温度900±50℃，出渣温度150±5℃，轴封加热器出口47℃～68℃的凝结水经过冷渣器加热至90±5℃。

低温省煤器进口烟气温度130℃～150℃，出口烟气温度95～115℃，轴封加热器出口47℃～68℃的凝结水先经过第一低压加热器加热至82℃～85℃，再经过低温省煤器加热至90±5℃。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：轴封加热器的水侧出口管路设置第一调节阀组能实现对凝结水流量的调节，第一调节阀组出口到冷渣器形成第一余热利用支路；第一调节阀组出口到第二调节阀组再到第一低压加热器，最后到低温省煤器，形成第二余热利用支路，凝结水经第一低压加热器进行初级加热，再进入低温省煤器加热，出低温省煤器之后与冷渣器出水混合后进入第二低压加热器，两条支路并联运行同时加热凝结水。采用本系统能实现轴封加热器出口的凝结水一支路进入冷渣器加热回收锅炉排渣热量，另一支路经过第一低压加热器再经过低温省煤器加热回收锅炉排烟热量，从而提高锅炉燃料热量的利用率和火电厂的热经济性，为火电厂的节能减排做出重大贡献。

进一步的，第一调节阀组中设置气动调节阀，能够方便地对介质流量进行调节，并且在气动调节阀的两端分别设置手动闸阀，能用于对气动调节阀进行维护以及防止返流，第一调节阀组的两端设置旁路管道能作为轴封加热器出口的第二通路实现介质输送。

进一步的，第一调节阀组的出口至冷渣器的管路上设置有第一流量测量孔板能实时监测流向冷渣器的凝结水总流量。

进一步的，第一流量测量孔板与冷渣器入口之间的管路上设置有第二流量测量孔板以及第二电动闸阀，第二流量孔板能用于监测进入每一台冷渣器的水流量，而且第二电动闸阀能随时关闭进入故障冷渣器的水流，第三电动闸阀能够防止回流。

进一步的，冷渣器入口与第二电动闸阀之间还设置有安全阀，单台冷渣器故障时，关闭冷渣器进出口第二及第三电动闸阀，冷渣器管侧内凝结水吸热蒸发，压力超过安全阀的设定值后安全阀启跳，防止冷渣器爆管。

采用本发明所述方法，冷渣器与低温省煤器并联运行加热凝结水，轴封加热器出口凝结水一支路进入冷渣器加热回收锅炉排渣热量，另一支路经过第一低压加热器再经过低温省煤器加热回收锅炉排烟热量，冷渣器与低温省煤器并联运行；轴封加热器出口的凝结水分别经过冷渣器和第一低压加热器，经过第一低压加热器加热的凝结水进入低温省煤器加热后与冷渣器加热后的凝结水混合进入第二低压加热器，系统中水的总流量和两支管路的流量能分别进行调节，控制进入两个支路的水流量，同时回收锅炉的排渣及排烟热量至汽轮机热力系统，从而提高火电厂机组的热效率。

附图说明

图1本发明循环流化床锅炉的余热利用系统及方法原理图；

图2本发明循环流化床锅炉的余热利用系统及方法设备示意图；

附图中，1-轴封加热器；2-第一手动闸阀；3-第一气动调节阀；4-第二手动闸阀；5-第一电动闸阀；6-第一流量测量孔板；7-第二流量测量孔板；8-第二电动闸阀；9-安全阀；10-冷渣器；11-第三电动闸阀；12-第三手动闸阀；13-第二气动调节阀；14-第四手动闸阀；15-第四电动闸阀；16-第五电动闸阀；17-第一低压加热器；18-第六电动闸阀；19-低温省煤器；20-第七电动闸阀；21-第二低压加热器；22-锅炉；23-空气预热器；24-除尘器；25-引风机；26-脱硫吸收塔；27-烟囱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

一种火电厂循环流化床锅炉的余热利用系统，包括冷渣器10、低温省煤器19以及轴封加热器1﹑第一低压加热器﹑第二低压加热器；其中，轴封加热器1的水侧出口分别连通冷渣器10的水侧入口和低温省煤器19的水侧入口；轴封加热器1和冷渣器10间的管路上设置有第一调节阀组，第一调节阀组的出口至低温省煤器19的管路上依次设置第二调节阀组和第一低压加热器，第一低压加热器的水侧入口和出口分别设置第五电动闸阀16和第六电动闸阀18，多组冷渣器10并联，冷渣器10和低温省煤器19的出口均连接第二低压加热器。

第一调节阀组包括第一手动闸阀2、第一气动调节阀3、第二手动闸阀4以及第一电动闸阀5，第一手动闸阀2、第一气动调节阀3和第二手动闸阀4依次连接，第一手动闸阀2的入口和第二手动闸阀4出口连接第一旁路管道，第一电动闸阀5设置在第一旁路管道上。

第一调节阀组的出口至冷渣器10的管路上设置有第一流量测量孔板6。

第一流量测量孔板6与冷渣器10入口之间的管路上设置有第二流量测量孔板7以及第二电动闸阀8，冷渣器10的出口管道上设置有第三电动闸阀11。

第二调节阀组包括第三手动闸阀12、第二气动调节阀13、第四手动闸阀14以及第四电动闸阀15，第三手动闸阀12、第二气动调节阀13和第四手动闸阀14依次连接，第三手动闸阀12的入口和第四手动闸阀14出口连接第二旁路管道，第四电动闸阀15设置在第二旁路管道上。

低温省煤器与第二低压加热器之间设置有第七电动闸阀20。

火电厂循环流化床锅炉的余热利用方法，冷渣器10与低温省煤器19并联运行；

轴封加热器1出口的凝结水分别经过冷渣器10和第一低压加热器，经过第一低压加热器加热的凝结水进入低温省煤器19加热后与冷渣器10加热后的凝结水混合进入第二低压加热器；

第一低压加热器为汽轮机回热系统抽汽参数最低的低压加热器，第二低压加热器的抽汽参数高于第一低压加热器一个等级；

冷渣器10的进渣温度900±50℃，出渣温度150±5℃，轴封加热器1出口47℃～68℃的凝结水经过冷渣器10加热至90±5℃。

低温省煤器19进口烟气温度130℃～150℃，出口烟气温度95～115℃，轴封加热器1出口47℃～68℃的凝结水先经过第一低压加热器17加热至82℃～85℃，再经过低温省煤器19加热至90±5℃。

本发明所述系统针对300mw级别的机组，其汽轮机回热系统共设七级加热器，包括三级高压加热器、一级除氧器和三级低压加热器，第一低压加热器为7号低压加热器17，为抽汽参数最低的低压加热器，第二低压加热器为6号低压加热器21，抽汽参数高于7号低压加热器17一个等级。

轴封加热器1出口的凝结水分别经过冷渣器10和7号低压加热器17，经过7号低压加热器17加热的凝结水进入低温省煤器19加热后与冷渣器10加热后的凝结水混合进入6号低压加热器21。

参见图1，本发明循环流化床锅炉的余热利用系统，包括布置在锅炉下部的冷渣器及布置在锅炉后部引风机出口的低温省煤器，冷渣器与低温省煤器并联运行；

所述的布置在锅炉下部的冷渣器10进渣温度900±50℃，出渣温度150±5℃，轴封加热器1出口47℃～68℃的凝结水经过由第一手动闸阀2﹑第一气动调节阀3﹑第二手动闸阀4及第一电动闸阀5组成的第一调节阀组及第一流量测量孔板6﹑多台并列运行的冷渣器10，冷渣器10入口管道上沿着介质流向均设置有第二流量测量孔板7、第二电动闸阀8和安全阀9，凝结水进入冷渣器10与炉渣换热后吸收热量温度升高至90±5℃﹑冷渣器10设计总出力为200％，当其中某台冷渣器故障时关闭其进口第二电动闸阀8及出口第三电动闸阀11，故障冷渣器管侧内凝结水吸热蒸发，压力超过安全阀的设定值后安全阀启跳，防止冷渣器10爆管。

所述的低温省煤器19进口烟气温度130℃～150℃，出口烟气温度95～115℃，布置在第一调节阀组出口凝结水另外一支路上，该路凝结水经由第三手动闸阀12﹑第二气动调节阀13﹑第四手动闸阀14及第四电动闸阀15组成的第二调节阀组﹑第五电动闸阀16﹑7号低压加热器17加热至82℃～85℃，经第六电动闸阀18进入低温省煤器与烟气换热后吸收热量经第七电动闸阀20，与第三电动闸阀11出口的凝结水合并进入6号低压加热器21，进入低温省煤器19的凝结水量由第二调节阀组调节。

参见图2，火电厂循环流化床锅炉22运行过程中产生的900±50℃的高温炉渣排入冷渣器10；锅炉尾部烟气经过空气预热器23﹑除尘器24﹑引风机25﹑低温省煤器19﹑脱硫吸收塔26﹑烟囱27排入大气。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以对本发明做任何形式上的限定，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明精神和原则的条件下，本发明还可以进行若干修改或简单替换，这些修改及替换也均落入由所提交权利要求划定的范围之内。