[发明专利]火电机组锅炉烟气余热利用的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及热循环机械技术领域，特别是涉及一种火电机组锅炉烟气余热利用的方法。此外，本发明还涉及一种实施上述方法的装置。

背景技术

随着节能环保产品的发展，锅炉等高排放产业的热效率提高也逐渐升温。在锅炉热损失中，电厂排烟热损失占的比重很大。研究表明，排烟温度每降低10度到15度，锅炉的热效率就能提高1%。

目前，现有的烟气余热虽然得到了一些利用，但仍然存在很大的利用空间：随着烟气脱硫脱硝技术的不断进步，烟气酸露点已经降到90℃左右，而大型机组的排烟温度一般设置在120~140℃，也就是说，排烟温度还存在很大的下降空间。同时，超临界和超超临界机组锅炉的排烟温度普遍高于其设定温度，这样，从省煤器出口进入空气预热器的烟气温度远远高于烟气的酸露点，多出的这部分热量并没有被充分利用，增大了排烟的热损失。

造成排烟温度偏高的原因很多，可能是由于实际燃烧煤质与预定燃用煤质存在偏差，再加上对管壁的粘污能力估计不足，尾部受热面的吹灰器布置不合理或者作用不明显，导致省煤器和/或空气预热器的受热面偏小，也就不能很好的发挥烟气余热利用的效果。

按照目前的主流观点，可以通过以下两个途径来解决上述问题：

第一，增大空气预热器的传热面积。烟气在空气预热器内的流动面积增大，烟气和空气逆向流经空气预热器时就能够充分地进行热交换，有效改善烟气余热放热不足的问题。然而，空气预热器的传热面积的并不是越大越好：随着排烟温度的降低，空气与烟气的温差不断减小，空气预热器对烟气余热的利用效果越来越不明显，即使空气预热器的传热面积增加很多，烟气温度降低幅度也不会有很大变化；当排烟温度较低、空气预热器的预热管壁温低于烟气酸露点时，会产生低温腐蚀，空气预热器的使用寿命减少，每隔一两年甚至是半年就要进行更换；继续优化空气预热器的传热面积这一思路显然将导致烟气余热利用效率长期停滞不前。

第二，适当增加省煤器的受热面。采用较大受热面的低压省煤器在一定程度上能够提高给水温度，加强烟气余热利用；但是，由于参与传热的烟气品质不高，该方法的传热效果有限。

因此，按照现有的主流思路，烟气余热利用的效率很难有较大突破；要想提高烟气余热利用效率必须另辟蹊径。如何有效提高烟气余热利用效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种火电机组锅炉烟气余热利用的方法，该方法可以显著提高烟气余热利用的效率。本发明的另一目的是提供一种实施上述方法的装置。

为解决上述技术问题，本发明提供一种火电机组锅炉烟气余热利用的方法，包括以下步骤：

A、将烟气分流成第一部分烟气和第二部分烟气；

B、所述第一部分烟气对送入锅炉的空气进行预热，所述第二部分烟气对高压给水进行加热；

C、将加热后的所述高压给水直接送入锅炉。

采用上述方法进行锅炉烟气的回收，将烟气进行分流的回收，提高了烟气整体的回收利用率；同时，利用第二部分烟气加热的高压给水可以直接进入锅炉内使用，节省了汽轮机加热给水所需的高压抽汽，从整体上降低了火电机组的能耗。

优选地，所述步骤B之后还包括步骤B1：

采用传热介质吸收所述第一部分烟气和第二部分烟气的剩余热量，然后所述传热介质利用吸收的热量对送入锅炉的空气进行初步预热。

优选地，所述步骤A中还包括：将送入锅炉的空气的实际温度与预定温度比较，

如果低于预定温度，则增加第一部分烟气的量；如果高于预定温度，则减小第一部分烟气的量。

优选地，所述步骤A中的第二部分烟气占全部烟气的5%~20%。

本发明还提供一种火电机组锅炉烟气余热利用的装置，包括空气预热器和烟气高压给水加热器，所述烟气高压给水加热器的出水口与锅炉的进水口相连，所述空气预热器和烟气高压给水加热器的烟气进口端均与所述锅炉的烟气出口端相连，从所述锅炉排出的烟气被分为第一部分烟气和第二部分烟气，所述第一部分烟气和第二部分烟气分别流经所述空气预热器和烟气高压给水加热器。