一种利用回热加热脱硝热解炉用风的装置及方法与流程

本发明涉及发电厂领域，尤其涉及一种利用回热加热脱硝热解炉用风的装置及方法。

背景技术：

电厂scr脱硝装置的加热技术按换热方式分为两大类：即间接换热与直接换热。间接换热的主要代表技术有：回转式、管式、热管式、蒸汽加热器等。直接换热的主要代表技术有：热二次风混合加热、燃气直接加热、热空气混合加热等。

目前，电厂scr脱硝装置所用尿素采用热解的方法，其热风来自一次风空预器后的热风侧，经蒸汽加热器和电加热装置，加热后进入热解炉，需要消耗大量燃料或电能，能源消耗量大。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种利用回热加热脱硝热解炉用风的装置及方法，利用蒸汽加热器替代电加热装置，降低电加热装置耗电所产生的高额运营成本，解决现有技术条件下能源消耗量大的问题。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何减少加热脱硝热解炉用风过程中的能源消耗，进而降低电加热装置耗电所产生的高额运营成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种利用回热加热脱硝热解炉用风的装置，包括除氧器、5号换热器、引水管道、增压泵、输汽管道、a9蒸汽加热器、高品位蒸汽管道、a6蒸汽加热器、低品位蒸汽管道、汽轮机、流量调节阀、脱硝热解炉、旁路挡板、电加热装置；其中，所述5号换热器采用低压号换热器；所述除氧器、所述5号换热器、所述引水管道、所述增压泵之间形成一个循环回路；所述5号换热器、所述a6蒸汽加热器、所述a9蒸汽加热器、所述脱硝热解炉通过所述输汽管道依次串联。

进一步地，所述5号换热器为根据工质流向对换热器进行编号的第5号换热器。

进一步地，所述引水管道连接所述除氧器和所述5号换热器，用来输送除氧给水，实现除氧给水在所述除氧器、所述5号换热器之间的循环。

进一步地，所述a9蒸汽加热器为蒸汽-空气加热器，利用高品位蒸汽与一次风换热来加热一次风的原理，获得工艺要求的热一次风，将一次风的温度提升至350℃。

进一步地，所述a6蒸汽加热器为蒸汽-空气加热器，利用低品位蒸汽与一次风换热来加热一次风原理，实现能源的梯级利用。

进一步地，所述汽轮机设置为抽出高品位蒸汽给所述a9蒸汽加热器，所述汽轮机同时设置为抽出低品位蒸汽给所述a6蒸汽加热器。

进一步地，所述引水管道的管径根据除氧给水的流量确定，所述引水管道的管壁厚度根据除氧给水的压力确定，所述引水管道与所述输汽管道的材质相同。

进一步地，所述高品位蒸汽管道的管径根据高品位蒸汽的流量确定，所述高品位蒸汽管道的管壁厚度根据高品位蒸汽的压力确定，所述高品位蒸汽管道与所述输汽管道的材质相同。

进一步地，所述低品位蒸汽管道的管径根据低品位蒸汽的流量确定，所述低品位蒸汽管道的管壁厚度根据低品位蒸汽的压力确定，所述低品位蒸汽管道与所述输汽管道的材质相同。

为实现上述目的，本发明还提供了一种利用回热加热脱硝热解炉用风的方法，包括以下主要步骤：

步骤1、引入一次风；

步骤2、确定除氧给水流量；

步骤3、引入除氧给水热交换；

步骤4、输出除氧给水和一次风；

步骤5、确定低品位蒸汽流量；

步骤6、引入低品位蒸汽热交换；

步骤7、输出一次风；

步骤8、确定高品位蒸汽流量；

步骤9、引入高品位蒸汽热交换；

步骤10、输出一次风至脱硝热解炉。

在本发明的较佳实施方式中，所述除氧器、所述5号换热器、所述引水管道、所述增压泵之间形成一个循环回路，所述引水管道连接所述除氧器和所述5号换热器，用来输送除氧给水，实现除氧给水在所述除氧器、所述5号换热器之间的循环，利用所述5号换热器对所述脱硝热解炉用风进行加热，并在换热后回流至所述除氧器，比利用电加热加热或回热加热与电加热混合加热更为节能；利用所述除氧器出口引出的除氧给水作为加热介质与一次风进行换热，相比于所述汽轮机抽取的高品位蒸汽品位更低，相比于所述汽轮机抽取的低品位蒸汽加热具有更好的节能效果。

在本发明的另一较佳实施方式中，本发明针对现有技术的不足，设计提供了一种利用回热加热器加热脱硝热解炉用风的装置和方法，在常规电厂现有的所述脱硝热解炉的用风系统的结构上改造而成，无需采用电加热装置或回热加热和电加热的组合装置；本发明采用间接换热技术，通过现有工艺实现，根据设备安装装置的不同，可以采用热一次风或热二次风与电加热装置等不同设备的组合；本发明采用蒸汽-空气加热器，一次风不需流经回转式空气预热器，所述脱硝热解炉的用风可避免回转式空气预热器携带的飞灰。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的利用回热加热脱硝热解炉用风的装置的现有脱硝热解炉用风系统结构示意图；

图2是本发明的一个较佳实施例的利用回热加热脱硝热解炉用风的装置的改造脱硝热解炉用风系统结构示意图；

图3是本发明的一个较佳实施例的利用回热加热脱硝热解炉用风的方法的操作流程图。

其中，1-除氧器，2-5号换热器，3-引水管道，4-增压泵，5-输汽管道，6-a9蒸汽加热器，7-高品位蒸汽管道，8-a6蒸汽加热器，9-低品位蒸汽管道，10-汽轮机，11-流量调节阀，12-脱硝热解炉，13-旁路挡板，14-电加热装置，15-回转式空气预热器。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1所示，常规电厂现有的脱硝热解炉用风结构布置，根据设备安装装置的不同，通常采用热一次风或热二次风与电加热装置等不同设备的组合。

如图2所示，一种利用回热加热脱硝热解炉用风的装置，包括除氧器1、5号换热器2、引水管道3、增压泵4、输汽管道5、a9蒸汽加热器6、高品位蒸汽管道7、a6蒸汽加热器8、低品位蒸汽管道9、汽轮机10、流量调节阀11、脱硝热解炉12、旁路挡板13、电加热装置14。其中，5号换热器2采用低压号换热器；除氧器1、5号换热器2、引水管道3、增压泵4之间形成一个循环回路，5号换热器2、a6蒸汽加热器8、a9蒸汽加热器6、脱硝热解炉12通过输汽管道5依次串联。

如图1和图2所示，图2在图1现有脱硝热解炉用风系统的结构基础上，无需采用其他加热措施，在除氧器1的出口管道上增加一路引水管道3作为分支管道，将除氧给水引入5号换热器2，在5号换热器2中进行除氧给水与冷一次风的换热过程，将冷一次风加热至所需温度，换热后的除氧给水经增压泵4打回除氧器1，完成除氧给水的循环流动与冷一次风的加热过程。

如图2所示，为达到脱硝热解炉工艺要求的热风温度，进一步提高一次风温度，在5号换热器之后的输汽管道5上增设a9蒸汽加热器6，利用汽轮机10抽出的高品位蒸汽经高品位蒸汽管道7引入a9蒸汽加热器6，在a9蒸汽加热器6中进行高品位蒸汽与一次风的热交换，进一步加热一次风至脱硝热解炉工艺要求的热风温度。为减少汽轮机10抽出高品位蒸汽的使用量，在5号换热器2与a9蒸汽加热器6之间设置a6蒸汽加热器8，利用汽轮机10抽出的低品位蒸汽经低品位蒸汽管道9引入a6蒸汽加热器8，在a6蒸汽加热器8中进行低品位蒸汽与一次风的热交换，从而减少高品位蒸汽的损耗量，实现能量的梯级利用。

如图2所示，根据除氧器1引出的除氧给水流量选择除氧器1的出口上引水管道3的管径，根据除氧给水的压力选择引水管道3的管壁厚度，引水管道3的材质选择与输汽管道5相同。在引水管道3上设置流量调节阀11，用来调节除氧给水的流量，流量调节阀11选择为与引水管道3相匹配，根据除氧给水流量选择合适的增压泵4。由除氧器1、5号换热器2、引水管道3、流量调节阀11、增压泵4组成的循环回路中，连接处均釆用焊接工艺。

如图2所示，根据汽轮机10抽出的高品位蒸汽流量选择高品位蒸汽管道7的管径，根据汽轮机10抽出的低品位蒸汽流量选择低品位蒸汽管道9的管径；根据高品位蒸汽的压力选择高品位蒸汽管道7的管壁厚度，根据低品位蒸汽的压力选择低品位蒸汽管道9的管壁厚度；高品位蒸汽管道7与低品位蒸汽管道9的材质选择均与输汽管道5相同。在高品位蒸汽管道7上设置流量调节阀11，用来调节高品位蒸汽的流量，流量调节阀11选择为与高品位蒸汽管道7相匹配；在低品位蒸汽管道9上设置流量调节阀11，用来调节低品位蒸汽的流量，流量调节阀11选择为与低品位蒸汽管道9相匹配。由5号换热器2、a6蒸汽加热器8、a9蒸汽加热器6、汽轮机10之间形成的连接关系中，连接处均釆用焊接工艺。

如图2所示，在a9蒸汽加热器6与脱硝热解炉12之间的输汽管道5上新增旁路挡板13，旁路挡板13与原系统结构中的电加热装置14并联，当旁路挡板13连通后，可以使电加热装置14退出工作，进而减少系统中电加热装置14的能耗。原系统结构中的一次风依次经5号换热器2、a6蒸汽加热器8、a9蒸汽加热器6的间接换热过程后，升温至脱硝热解炉工艺所需的温度，经输汽管道5直接输送至脱硝热解炉12中，无需经过原系统结构中的回转式空气预热器15，保证了脱硝热解炉12的用风避免回转式空气预热器15携带的飞灰。

如图2和图3所示，一种利用回热加热脱硝热解炉用风的方法，包括以下步骤：

步骤s101：从原系统的暖风器引入所需加热的40℃一次风至5号换热器2；

步骤s102：根据所需一次风温升计算一次风所需吸热量，结合除氧给水的温降确定引至5号换热器2的除氧给水流量，将除氧给水作为加热介质；

步骤s103：将除氧给水由除氧器1引入5号换热器2进行除氧给水与一次风的热交换，将一次风由40℃提升到140～170℃；

步骤s104：将经过热交换的一次风输送至a6蒸汽加热器8，将经过热交换的除氧给水重新引出至除氧器1；

步骤s105：根据所需一次风温升计算一次风所需吸热量，结合抽取的低品位蒸汽温降确定引至a6蒸汽加热器8的低品位蒸汽流量，低品位蒸汽为过热或过饱和蒸汽；

步骤s106：将低品位蒸汽由汽轮机10引入a6蒸汽加热器进行低品位蒸汽与一次风的热交换；

步骤s107：将经过热交换的一次风输送至a9蒸汽加热器6；

步骤s108：根据所需一次风温升计算一次风所需吸热量，结合抽取的高品位蒸汽温降确定引至a9蒸汽加热器6的高品位蒸汽流量，高品位蒸汽为过热或过饱和蒸汽；

步骤s109：将高品位蒸汽由汽轮机10引入a9蒸汽加热器进行高品位蒸汽与一次风的热交换；

步骤s110：将经过热交换的一次风输送至脱硝热解炉12，使脱硝热解炉12的出口风温度为360～380℃，完成利用回热加热脱硝热解炉用风的过程。

需进一步说明的是，本发明是在常规电厂现有的脱硝热解炉12用风系统的结构上改造而成，采用间接换热技术，通过现有工艺实现，根据设备安装装置的不同，可以采用热一次风或热二次风与电加热装置等不同设备的组合。本发明同样也适用于其他加热法热风系统。凡是需要一定温度热风的场合，均可应用本发明中提供的技术方法。本发明对系统的阀门未做具体规定，用户可根据需要设置隔绝阀以及调节阀。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。