超超臨界直機(jī)組冷風(fēng)梯級加熱系統(tǒng)及方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種超(超)臨界機(jī)組冷風(fēng)余熱加熱梯級利用系統(tǒng)及方法，包括冷風(fēng)預(yù)熱器、暖風(fēng)器，煙水熱交換器，給水煙氣熱交換器，連接冷風(fēng)預(yù)熱器的汽機(jī)余熱工質(zhì)管路，連接煙水熱交換器、凝結(jié)水升壓泵、暖風(fēng)器的凝結(jié)水進(jìn)出口管路，連接空預(yù)器。汽機(jī)余熱工質(zhì)管路中余熱工質(zhì)進(jìn)入冷風(fēng)預(yù)熱器加熱鍋爐冷風(fēng)之后返回汽機(jī)側(cè)；鍋爐冷風(fēng)經(jīng)過暖風(fēng)器被凝結(jié)水管路來凝結(jié)水再次加熱后，進(jìn)入空預(yù)器排擠鍋爐排煙余熱；從空預(yù)器入口煙氣側(cè)分流一部分經(jīng)過煙氣管道進(jìn)入給水煙氣熱交換器，經(jīng)汽機(jī)低溫給水冷卻后煙氣與空預(yù)器出口煙氣混合經(jīng)過煙氣管路進(jìn)入煙水熱交換器換熱；煙水熱交換器用于加熱汽機(jī)低溫凝結(jié)水，通過凝結(jié)水管路回到汽機(jī)側(cè)凝結(jié)水系統(tǒng)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及火力發(fā)電
，具體涉及超(超)臨界機(jī)組冷風(fēng)余熱加熱梯級利用系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
對于超(超)臨界機(jī)組，鍋爐排煙溫度每升高10℃，機(jī)組供電煤耗將增加約1g/(kW·h)，在運(yùn)行中排煙溫度偏高是影響鍋爐效率的重要因素之一；汽機(jī)背壓每降低1kPa，機(jī)組供電煤耗降低約1.0-3.0g/(kW·h)，因此降低汽機(jī)背壓將顯著提高發(fā)電效率。當(dāng)前火電機(jī)組普遍采用的低溫省煤器系統(tǒng)，由于空預(yù)器出口煙溫普遍不高和低溫腐蝕等限制因素，煙氣余熱利用溫降一般在20-30℃，可利用的熱量有限。超(超)臨界機(jī)組基于蒸汽朗肯動力循環(huán)理論，機(jī)組發(fā)電時汽輪機(jī)排汽需要產(chǎn)生大量的能源損失，約占機(jī)組輸入能量的40％。尤其是空冷機(jī)組由于汽機(jī)背壓較濕冷機(jī)組高，其排汽余熱量更大，如果不考慮回收則造成更大冷端損失。此外，為防止冬季時空預(yù)器冷端低溫腐蝕，超(超)臨界機(jī)組通常采用抽汽或輔助蒸汽加熱式的暖風(fēng)器，系統(tǒng)復(fù)雜，而且由于耗用了抽汽增加了機(jī)組能耗。有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計人積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種超(超)臨界機(jī)組冷風(fēng)余熱加熱梯級利用系統(tǒng)及方法，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)的目的是提供一種超(超)臨界機(jī)組冷風(fēng)余熱加熱梯級利用系統(tǒng)及方法，一方面利用汽機(jī)側(cè)余熱加熱冷風(fēng)預(yù)熱器中冷風(fēng)，繼而用部分煙水換交換器出口高溫凝結(jié)水再次加熱冷風(fēng)，排擠提高的空預(yù)器排煙余熱由凝結(jié)水通過煙水換熱器進(jìn)行回收，并排擠汽機(jī)側(cè)低加抽汽做功，另一方面利用空預(yù)器旁路中的給水煙氣熱交換器加熱汽機(jī)低溫給水來回收高溫?zé)煔庥酂?，并排擠汽機(jī)高加抽汽做功，這兩部分排擠抽汽做功一起實(shí)現(xiàn)了冷風(fēng)余熱加熱的梯級利用。本專利技術(shù)超(超)臨界機(jī)組冷風(fēng)余熱加熱梯級利用系統(tǒng)，包括安裝在鍋爐冷風(fēng)風(fēng)機(jī)1和空預(yù)器4空氣側(cè)入口之間風(fēng)道上的冷風(fēng)預(yù)熱器2、暖風(fēng)器3，安裝在空預(yù)器4煙氣側(cè)出口與空預(yù)器出口煙道11之間上的煙水熱交換器6，安裝在空預(yù)器4旁路煙氣側(cè)旁路的給水煙氣熱交換器5及其進(jìn)出口給水管路9、10，連接冷風(fēng)預(yù)熱器2的汽機(jī)余熱工質(zhì)管路16，連接煙水熱交換器6、凝結(jié)水升壓泵15、暖風(fēng)器3的凝結(jié)水進(jìn)出口管路12、13、14，連接空預(yù)器4、給水煙氣熱交換器5、煙水熱交換器6之間的煙氣管道7、8、17；所述連接給水煙氣熱交換器5與汽機(jī)給水管路的連接關(guān)系為：給水煙氣熱交換器5水側(cè)進(jìn)口與汽機(jī)低溫給水管路9連接，水側(cè)出口與汽機(jī)高溫給水管路10連接；所述連接給水煙氣熱交換器5與煙氣管路連接關(guān)系為：給水煙氣熱交換器5煙氣側(cè)進(jìn)口與空預(yù)器4入口瘋子煙氣管路7連接，煙氣側(cè)出口與煙氣管路8連接，之后與空預(yù)器4出口煙氣管路17連接；煙水熱交換器6與汽機(jī)凝結(jié)水連接關(guān)系為：煙氣熱交換器6水側(cè)進(jìn)口與欺汽機(jī)低溫凝結(jié)水經(jīng)過凝結(jié)水升壓泵15升壓后管路連接，水側(cè)出口經(jīng)管路13與汽機(jī)高溫凝結(jié)水連接；所述暖風(fēng)器3與凝結(jié)水連接關(guān)系為：暖風(fēng)器3水側(cè)進(jìn)口與凝結(jié)水管路12連接，水側(cè)出口與凝結(jié)水管路14連接，凝結(jié)水管路14回水至凝結(jié)水升壓泵15入口管路；所述冷風(fēng)預(yù)熱器2與汽機(jī)余熱工質(zhì)管路連接關(guān)系為：汽輪機(jī)余熱工質(zhì)管路16與冷風(fēng)預(yù)熱器2水側(cè)或汽側(cè)入口連接，經(jīng)過冷卻后返回汽機(jī)余熱工質(zhì)系統(tǒng)。本專利技術(shù)超(超)臨界機(jī)組冷風(fēng)余熱加熱梯級利用系統(tǒng)的余熱利用方法，包括：汽機(jī)余熱工質(zhì)管路10中余熱工質(zhì)進(jìn)入冷風(fēng)預(yù)熱器2加熱鍋爐冷風(fēng)之后返回汽機(jī)側(cè)；鍋爐冷風(fēng)經(jīng)過暖風(fēng)器3被凝結(jié)水管路12來凝結(jié)水再次加熱后，進(jìn)入空預(yù)器4排擠鍋爐排煙余熱；同時從空預(yù)器4入口煙氣側(cè)分流一部分經(jīng)過煙氣管道7進(jìn)入給水煙氣熱交換器5，經(jīng)汽機(jī)低溫給水冷卻后煙氣與空預(yù)器4出口煙氣混合經(jīng)過煙氣管路17進(jìn)入煙水熱交換器6進(jìn)一步換熱；煙水熱交換器6用于加熱汽機(jī)低溫凝結(jié)水，加熱后的高溫凝結(jié)水部分通過凝結(jié)水管路13回到汽機(jī)側(cè)凝結(jié)水系統(tǒng)；汽機(jī)余熱用于加熱鍋爐冷風(fēng)，排擠余熱并提高了空預(yù)器4出口煙溫，煙氣余熱經(jīng)過煙水換熱器5被低溫凝結(jié)水吸收，變成高溫凝結(jié)水返回汽機(jī)側(cè)后用于排擠高溫段低加抽汽做功，同時給水煙氣熱交換器5中將汽機(jī)低溫給水加熱，用于排擠高溫段高加抽汽做功。借由上述方案，本專利技術(shù)至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是可以通過機(jī)汽機(jī)余熱工質(zhì)加熱冷風(fēng)預(yù)熱器中的鍋爐冷風(fēng)、通過高溫凝結(jié)水加熱暖風(fēng)器中鍋爐冷風(fēng)，實(shí)現(xiàn)回收汽機(jī)余熱及冷風(fēng)梯級預(yù)熱；二是采用空預(yù)器煙氣旁路熱交換器加熱汽機(jī)給水回收煙氣高溫余熱、采用煙水熱交換器加熱汽機(jī)凝結(jié)水回收低溫?zé)煔庥酂幔瑢?shí)現(xiàn)了鍋爐煙氣余熱的梯級利用；三是余熱梯級利用回收后由于排擠低加、高加抽汽做功，在降低汽機(jī)背壓同時提高機(jī)組熱效率。上述說明僅是本技術(shù)技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術(shù)的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本專利技術(shù)的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。附圖說明圖1是本專利技術(shù)超(超)臨界機(jī)組冷風(fēng)余熱加熱梯級利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本專利技術(shù)超(超)臨界機(jī)組冷風(fēng)余熱加熱梯級利用系統(tǒng)的暖風(fēng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1為鍋爐冷風(fēng)風(fēng)機(jī)，2為冷風(fēng)預(yù)熱器，3為暖風(fēng)器，4為空預(yù)器，5為給水煙氣熱交換器，6為煙水熱交換器，7為進(jìn)給水煙氣熱交換器5煙氣管路，8為出給水煙氣熱交換器5煙氣管路，9為進(jìn)給水煙氣熱交換器5汽機(jī)低溫給水管路，10為出給水煙氣熱交換器5汽機(jī)高溫給水管路，11為煙水熱交換器6出口煙氣管路,12為入暖風(fēng)器3凝結(jié)水管路，13為煙水熱交換器6出口去汽機(jī)高溫凝結(jié)水管路，14為暖風(fēng)器3出口凝結(jié)水管路，15為凝結(jié)水升壓泵，16為入冷風(fēng)預(yù)熱器2汽機(jī)余熱工質(zhì)管路，17為煙水熱交換器6入口煙氣管路，膜式散熱管排32，翅片散熱管33，空氣預(yù)熱器入口風(fēng)道34，暖風(fēng)器氣源35，熱源入口聯(lián)箱36，熱源出口聯(lián)箱37。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本專利技術(shù)，但不用來限制本專利技術(shù)的范圍。實(shí)施例1如附圖1所示，本實(shí)施例超(超)臨界機(jī)組冷風(fēng)余熱加熱梯級利用系統(tǒng)，包括安裝在鍋爐冷風(fēng)風(fēng)機(jī)1和空預(yù)器4空氣側(cè)入口之間風(fēng)道上的冷風(fēng)預(yù)熱器2、暖風(fēng)器3，安裝在空預(yù)器4煙氣側(cè)出口與空預(yù)器出口煙道11之間上的煙水熱交換器6，安裝在空預(yù)器4旁路煙氣側(cè)旁路的給水煙氣熱交換器5及其進(jìn)出口給水管路9、10，連接冷風(fēng)預(yù)熱器2的汽機(jī)余熱工質(zhì)管路16，連接煙水熱交換器6、凝結(jié)水升壓泵15、暖風(fēng)器3的凝結(jié)水進(jìn)出口管路12、13、14，連接空預(yù)器4、給水煙氣熱交換器5、煙水熱交換器6之間的煙氣管道7、8、17。所述連接給水煙氣熱交換器5與汽機(jī)給水管路的連接關(guān)系為：給水煙氣熱交換器5水側(cè)進(jìn)口與汽機(jī)低溫給水管路9連接，水側(cè)出口與汽機(jī)高溫給水管路10連接；所述連接給水煙氣熱交換器5與煙氣管路連接關(guān)系為：給水煙氣熱交換器5煙氣側(cè)進(jìn)口與空預(yù)器4入口瘋子煙氣管路7連接，煙氣側(cè)出口與煙氣管路8連接，之后與空預(yù)器4出口煙氣管路17連接；煙水熱交換器6與汽機(jī)凝結(jié)水連接關(guān)系為：煙氣熱交換器6水側(cè)進(jìn)口與欺汽機(jī)低溫凝結(jié)水經(jīng)過凝結(jié)水升壓泵15升壓后管路連接，水側(cè)出口經(jīng)管路13與汽機(jī)高溫凝結(jié)水連接；所述暖風(fēng)器3與凝結(jié)水連接關(guān)系為：暖風(fēng)器3水側(cè)進(jìn)口與凝結(jié)水管路12連接，水側(cè)出口與凝結(jié)水管路14連接，凝結(jié)水管路14回水至凝結(jié)水升壓泵15入口管路；所述冷風(fēng)預(yù)熱器2與汽機(jī)余熱工質(zhì)管路連接關(guān)系為：汽輪機(jī)余熱工質(zhì)管路16與冷風(fēng)預(yù)熱器2水側(cè)或汽側(cè)入口連接，經(jīng)過冷卻后返回汽機(jī)余熱工質(zhì)系統(tǒng)。實(shí)施例2本實(shí)施例本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種超(超)臨界機(jī)組冷風(fēng)余熱加熱梯級利用系統(tǒng)，其特征在于：包括安裝在鍋爐冷風(fēng)風(fēng)機(jī)(1)和空預(yù)器(4)空氣側(cè)入口之間風(fēng)道上的冷風(fēng)預(yù)熱器(2)、暖風(fēng)器(3)，安裝在空預(yù)器(4)煙氣側(cè)出口與空預(yù)器出口煙道(11)之間上的煙水熱交換器(6)，安裝在空預(yù)器(4)旁路煙氣側(cè)旁路的給水煙氣熱交換器(5)及其進(jìn)出口給水管路(9)、(10)，連接冷風(fēng)預(yù)熱器2的汽機(jī)余熱工質(zhì)管路(16)，連接煙水熱交換器(6)、凝結(jié)水升壓泵(15)、暖風(fēng)器(3)的凝結(jié)水進(jìn)出口管路(12)、(13)、(14)，連接空預(yù)器(4)、給水煙氣熱交換器(5)、煙水熱交換器(6)之間的煙氣管道(7)、(8)、(17)；所述連接給水煙氣熱交換器5與汽機(jī)給水管路的連接關(guān)系為：給水煙氣熱交換器(5)水側(cè)進(jìn)口與汽機(jī)低溫給水管路(9)連接，水側(cè)出口與汽機(jī)高溫給水管路(10)連接；所述連接給水煙氣熱交換器(5)與煙氣管路連接關(guān)系為：給水煙氣熱交換器(5)煙氣側(cè)進(jìn)口與空預(yù)器(4)入口瘋子煙氣管路(7)連接，煙氣側(cè)出口與煙氣管路(8)連接，之后與空預(yù)器(4)出口煙氣管路(17)連接；煙水熱交換器(6)與汽機(jī)凝結(jié)水連接關(guān)系為：煙氣熱交換器(6)水側(cè)進(jìn)口與欺汽機(jī)低溫凝結(jié)水經(jīng)過凝結(jié)水升壓泵(15)升壓后管路連接，水側(cè)出口經(jīng)管路(13)與汽機(jī)高溫凝結(jié)水連接；所述暖風(fēng)器(3)與凝結(jié)水連接關(guān)系為：暖風(fēng)器(3)水側(cè)進(jìn)口與凝結(jié)水管路(12)連接，水側(cè)出口與凝結(jié)水管路(14)連接，凝結(jié)水管路(14)回水至凝結(jié)水升壓泵(15)入口管路；所述冷風(fēng)預(yù)熱器(2)與汽機(jī)余熱工質(zhì)管路連接關(guān)系為：汽輪機(jī)余熱工質(zhì)管路(16)與冷風(fēng)預(yù)熱器(2)水側(cè)或汽側(cè)入口連接，經(jīng)過冷卻后返回汽機(jī)余熱工質(zhì)系統(tǒng)。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種超(超)臨界機(jī)組冷風(fēng)余熱加熱梯級利用系統(tǒng)，其特征在于：包括安裝在鍋爐冷風(fēng)風(fēng)機(jī)(1)和空預(yù)器(4)空氣側(cè)入口之間風(fēng)道上的冷風(fēng)預(yù)熱器(2)、暖風(fēng)器(3)，安裝在空預(yù)器(4)煙氣側(cè)出口與空預(yù)器出口煙道(11)之間上的煙水熱交換器(6)，安裝在空預(yù)器(4)旁路煙氣側(cè)旁路的給水煙氣熱交換器(5)及其進(jìn)出口給水管路(9)、(10)，連接冷風(fēng)預(yù)熱器2的汽機(jī)余熱工質(zhì)管路(16)，連接煙水熱交換器(6)、凝結(jié)水升壓泵(15)、暖風(fēng)器(3)的凝結(jié)水進(jìn)出口管路(12)、(13)、(14)，連接空預(yù)器(4)、給水煙氣熱交換器(5)、煙水熱交換器(6)之間的煙氣管道(7)、(8)、(17)；所述連接給水煙氣熱交換器5與汽機(jī)給水管路的連接關(guān)系為：給水煙氣熱交換器(5)水側(cè)進(jìn)口與汽機(jī)低溫給水管路(9)連接，水側(cè)出口與汽機(jī)高溫給水管路(10)連接；所述連接給水煙氣熱交換器(5)與煙氣管路連接關(guān)系為：給水煙氣熱交換器(5)煙氣側(cè)進(jìn)口與空預(yù)器(4)入口瘋子煙氣管路(7)連接，煙氣側(cè)出口與煙氣管路(8)連接，之后與空預(yù)器(4)出口煙氣管路(17)連接；煙水熱交換器(6)與汽機(jī)凝結(jié)水連接關(guān)系為：煙氣熱交換器(6)水側(cè)進(jìn)口與欺汽機(jī)低溫凝結(jié)水經(jīng)過凝結(jié)水升壓泵(15)升壓后管路連接，水側(cè)出口經(jīng)管路(13)與汽機(jī)高溫凝結(jié)水連接；所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張振華，劉巖，孫英博，宋寅，邢洪濤，劉彥鵬，張孝勇，萬逵芳，趙文波，伍小林，王虎，郭婷婷，張志剛，吳智泉，常征，
申請(專利權(quán))人：中國大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11