[发明专利]一种锅炉烟气余热回收利用系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种余热回收利用系统及其控制方法，具体地涉及一种锅炉烟气余热回收利用系统及其控制方法。

背景技术

燃煤锅炉排烟所带走的热量不仅会造成热损失，而且还会提高大气温度，对气候产生影响。

火力发电厂大量使用燃煤锅炉，是煤炭消耗大户，其煤炭消耗使用量约占我国煤炭总产量的50％，这其中，排烟热损失是火电厂锅炉各项热损失中最大的，一般在5％～8％，占锅炉总热损失的80％或更高。一般情况下，排烟温度每升高10℃，排烟热损失增加0.6％～1.0％，发电煤耗增加2g/KWh左右。在我国现役火电机组中，锅炉排烟温度普遍在125～150℃左右水平，褐煤锅炉则为170℃为左右，并由此造成巨大的能量损失。

现有烟气余热回收的技术多采用一级余热回收利用系统，如图1所示，该系统采用将低压省煤器1a安装在除尘器2a和风机3a之后、脱硫塔4a之前的烟道中，使得电厂锅炉烟气在经过空气预热器5a、风机3a、除尘器2a到低温省煤器1a进行换热，降低排烟温度，再经脱硫塔4a、烟囱7a排入大气，同时，低温省煤器中的凝结水吸收排烟热量，自身被加热、升高温度后再返回，汇至汽轮机低压加热器系统的低压加热器6a中，提高机组热效率。另外，由于进入脱硫塔的烟温下降，还可以节约脱硫工艺水的消耗量,但是，上述结构的余热回收利用系统不仅存在回收效率低的问题，而且容易造成低温省煤器的冷端腐蚀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锅炉烟气余热回收利用系统，以解决现有技术中存在的上述问题。此系统对烟气余热进行深度回收，以有效预防换热器的冷端腐蚀，提高锅炉热效率和换热器的使用寿命，同时实现对系统的智能化控制。

本发明的另一目的在于提供一种锅炉烟气余热回收利用系统的控制方法。

本发明提供的技术方案如下：

一种锅炉烟气余热回收利用系统，包括高温换热部分和低温换热部分，其特征在于：高温换热部分包括依次排列在一轴线上的空气预热器、出口烟温为酸露点+（10～15）℃的高温换热器、除尘器、风机、低温换热器、脱硫塔和烟囱，以及至少二个串联连接的凝结水低压加热器，这其中，一低温端凝结水低压加热器出口形成两支路，一支路经由一第一控制阀后至高温换热器的凝结水入口，另一支路经一调节阀后连接至下一级低压加热器入口，高温换热器的凝结水出口分成两个支路，其一支路经由一第二控制阀连接一高温端凝结水低压加热器的入口，另一支路则经由一第一循环水泵和一第三控制阀连接所述高温换热器的凝结水入口；低温换热部分包括位于另一轴线上的一空气加热器与一空气送风机，且所述的空气加热器位于该空气预热器与空气送风机之间；还包括一储水箱，所述储水箱经由一第二循环水泵和一第四控制阀连接所述低温换热器的液体侧入口，所述低温换热器的液体侧出口连接所述空气加热器的液体侧入口，所述空气加热器的液体侧出口则连接所述储水箱的入口；所述的调节阀、各个控制阀及各个循环水泵均连接一控制中心。

所述的高温换热器出口烟气温度通过调节阀开度调节达到设定值；高温换热器入口凝结水温度通过第一循环水泵频率调节和第三控制阀的控制达到设定值；低温换热器金属壁温度通过第二循环水泵频率调节和第四控制阀的控制达到设定值。

高温换热器是实现高温烟气与凝结水之间热传递的主体部分，为防止其尾端的低温腐蚀，其出口烟温一般控制在酸露点+（10～15）℃，此温度既在烟气酸露点之上，并且能提高电除尘的效率；设置在两个凝结水低压加热器间的调节阀、及高温换热器入口和低温端低压加热器之间的第一控制阀则根据高温换热器出口烟温控制进入高温换热器的凝结水流量；第一循环水泵和第三控制阀根据高温换热器入口水温控制循环水流量，使高温换热器的受热表面温度高于酸露点温度，避免的换热器受热表面的低温腐蚀。

位于风机与脱硫塔之间的低温换热器是实现低温烟气与介质之间热传递的主体部分，可大大降低出口烟温，并大大减少脱硫用水量；空气加热器是实现介质与空气（一次风或二次风）之间热传递的主体部分，大大减少了空气预热器的负载，同时防止的空气预热器的冷端腐蚀问题。储水箱用于储存内循环介质，第二循环水泵和第四控制阀根据低温换热器出口水温控制循环水流量。

为解决上述系统的控制方面的技术问题，其工艺流程是：

凝结水部分：

设有支路的低温端凝结水低压加热器出口通过两个凝结水低压加热器间的调节阀取部分（或全部）凝结水通过高温换热器入口设置的第一控制阀进入高温换热器进行换热，换热后的凝结水经过高温换热器出口设置的第二控制阀汇至高温端凝结水低压加热器的进口。

循环介质部分：