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CN212339208U - 一种循环流化床热电联产机组烟气炉渣余热梯级利用系统 - Google Patents

一种循环流化床热电联产机组烟气炉渣余热梯级利用系统 Download PDF

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CN212339208U
CN212339208U CN202021609203.8U CN202021609203U CN212339208U CN 212339208 U CN212339208 U CN 212339208U CN 202021609203 U CN202021609203 U CN 202021609203U CN 212339208 U CN212339208 U CN 212339208U
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王晋权
侯益铭
徐旭东
司永强
张军
赵凤莲
胡国伟
樊琦明
蔡新春
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Shanxi Gemeng Safety Production Consulting Co ltd
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Shanxi Gemeng Safety Production Consulting Co ltd
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    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/30Technologies for a more efficient combustion or heat usage

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Abstract

本实用新型属于循环流化床热电联产机组技术领域,具体涉及一种循环流化床热电联产机组烟气炉渣余热梯级利用系统,包括冷渣器增压泵、冷渣器、低温省煤器增压泵、低温省煤器、热网循环水泵和热网加热器,所述冷渣器入水口连接冷渣器增压泵出水口,所述冷渣器增压泵连接热网回水管道,所述冷渣器出水口连接低温省煤器增压泵,所述低温省煤器增压泵连接低温省煤器入水口,所述低温省煤器出水口连接热网供水管道,所述热网加热器的入水口连接热网回水管道,所述热网加热器出水口连接热网供水管道。该系统解决了流化床热电联产机组凝结水流量分配难、低温省煤器烟气腐蚀、汽轮机余热利用率低问题,可以广泛应用于各类相关热电联产机组余热利用的管道线路中。

Description

一种循环流化床热电联产机组烟气炉渣余热梯级利用系统
技术领域
本实用新型属于循环流化床热电联产机组技术领域,具体涉及一种循环流化床热电联产机组烟气炉渣余热梯级利用系统。
背景技术
城市清洁供暖行业的节能减排一直是国家和地方规划的重点工作。热电联产技术实现了能量的梯级利用,对城市清洁供暖节能减排的实现具有重大意义。但对于目前大容量联产供热机组来说,主要以抽汽供热为主,抽汽品位偏高,汽轮机低压缸仍有一部分排汽,存在较大的冷源损失。热电联产机组锅炉侧烟气、炉渣余热量较大,回收烟气、炉渣余热用于城市清洁供暖,可以使热电联产机组能量梯级利用得到更大的发挥,对国家节能减排工作来说意义重大。
循环流化床锅炉烟气余热一般通过在除尘器前或引风机出口设置低温省煤器来回收烟气余热,低温省煤器冷源一般也为凝结水,但由于循环流化床机组首先必须保证冷渣器运行的可靠性,因此凝结水首先需保证冷渣器冷源用量,进而造成循环流化床机组低温省煤器运行时,机组热力系统凝结水存在流量分配难度大的问题,机组实际运行过程中,机组除氧器上水调节阀处于大幅节流状态,造成循环流化床机组凝结水泵耗电率较容量等级煤粉炉偏高较多。低温省煤器运行时存在烟气酸露点腐蚀问题,必须严格控制低温省煤器冷端壁温,冷端壁温一般通过控制低温省煤器入口冷源温度实施,考虑低温省煤器运行可靠性及低温省煤器后面烟道的腐蚀。循环流化床锅炉排烟温度约130-150℃,排烟热损失是锅炉系统最大的损失项,同时循环流化床锅炉一般采用滚筒冷渣器来冷却回收炉渣热量,目前循环流化床机组优先采用凝结水回收冷渣器热量,同时用的凝结水量较大,造成回收锅炉烟气排烟余热时,凝结水分流难度增大;采用凝结水回收烟气、炉渣余热时,会排挤汽轮机低压缸抽汽,余热利用率相对较低。
因此,有必要对上述问题做出改进。
实用新型内容
为了克服现有技术中存在的不足,本实用新型提供一种循环流化床热电联产机组烟气炉渣余热梯级利用系统,该系统可以解决现有循环流化床热电联产机组凝结水流量分配难、低温省煤器烟气腐蚀、汽轮机余热利用率低的问题。
本实用新型采用的技术方案为:
一种循环流化床热电联产机组烟气炉渣余热梯级利用系统,包括冷渣器增压泵、冷渣器、低温省煤器增压泵、低温省煤器、热网循环水泵和热网加热器,所述冷渣器入水口与冷渣器增压泵出水口连接,所述冷渣器增压泵的入水口与热网回水管道连接,所述冷渣器出水口通过冷渣器出水管道与低温省煤器增压泵入水口连接,所述低温省煤器增压泵出水口与低温省煤器入水口连接,所述低温省煤器出水口通过低温省煤器出水管道与热网供水管道连接,所述热网加热器的入水口连接热网回水管道,所述位于热网加热器入口处的热网回水管道上连接有热网循环水泵,所述热网加热器出水口与热网供水管道连接。
所述冷渣器出水管道以及热网供水管道之间通过第一支路连接,所述第一支路一个端口位于冷渣器出水口处,所述第一支路另一个端口位于冷渣器增压泵入水口处,所述第一支路上设置有冷渣器出口调节门,所述第一支路上位于冷渣器出口调节门靠近热网回水管道的一端设置有电动隔离阀;所述低温省煤器增压泵入水口一端的冷渣器出水管道与低温省煤器出水管道通过第二支路连接,所述第二支路上设置有低温省煤器再循环门,所述第二支路上位于低温省煤器再循环门靠近低温省煤器增压泵的一端设置有电动隔离阀。
所述位于第一支路和第二支路之间的冷渣器出水管道上设置有电动隔离阀。
所述冷渣器增压泵的入口处设置有电动隔离阀,所述热网循环水泵两端分别设置有电动隔离阀,所述靠近热网供水管道的低温省煤器出水管道上设置有电动隔离阀。
所述低温省煤器烟气入口与空预器出口烟气管道连接。
所述低温省煤器烟气出口与电除尘器入口烟道端连接,所述电除尘器出口烟道与引风机连接。
所述冷渣器为滚筒冷渣器。
本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果为:
1、本实用新型将热网回水引到冷渣器内,集中供热阶段热电联产机组供热循环水供、回温度分别110、50℃的特点;回水温度50℃且整个供热期相对比较稳定,供热循环水水质一般为软化水,可以很好地最好为循环流化床机组冷渣器的冷源,通过进入滚筒冷渣器回收炉渣余热,加热热网循环水70-75℃,出水温度可以通过冷渣器冷却水泵运行频率来调整,回收冷渣器热量,冷渣器出口水温维持在72-75℃,正好作为低温省煤器的冷却水,既可以回收锅炉烟气排烟余热,有可以很好的防止低温省煤器冷端腐蚀问题。
2、本实用新型在空预器后连接低温省煤器,通过回收锅炉烟气排烟余热,使低温省煤器出口热网水温度可达100-110℃,正好达到热网循环水对外供热温度;通过回收锅炉排烟、炉渣余热,可以使热网加热器的高品质抽汽量减少,减少了汽轮机中压缸的抽汽量,与原有的凝结水冷却方式相比,排挤的抽汽能级更高,经济性大幅提高;另外由于不需要凝结水冷却,循环流化床机组的凝结水上水调阀可以减少节流运行时间,大幅降低凝结水泵耗电率。
3、本实用新型将冷渣器出水与低温省煤器的出水串联布置,最终与热网加热器的出水进行混合对外供热,大大降低了机组的供热煤耗,提高了能源梯级利用的效率,实现了在回收烟气、炉渣余热的同时,节约了机组供热抽汽量,提高了机组的负荷调节能力。
4、本实用新型充分考虑循环流化床机组烟气、炉渣余热能级,循环流化床热电联产机组,在整个冬季供热运行的5-6个月,整个供热期都可以维持这种冷渣器、低温省煤器余热梯级利用方式,满足机组设计负荷要求,当机组低负荷运行时,机组烟气量、排渣量减小。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
其中:1为冷渣器、2为冷渣器增压泵、3为低温省煤器、4为低温省煤器增压泵、5为冷渣器出口调节门、6为低温省煤器再循环门、7为热网加热器、8为热网循环水泵、9为电除尘器、10为引风机、11为热网回水管道、12为热网供水管道、13为冷渣器出水管道、14为低温省煤器出水管道、15为第一支路、16为第二支路、17为空预器出口烟气管道。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示,一种循环流化床热电联产机组烟气炉渣余热梯级利用系统,包括冷渣器1、冷渣器增压泵2、低温省煤器3、低温省煤器增压泵4、热网加热器7、热网循环水泵8、热网回水管道11和热网供水管道12,所述冷渣器1入水口与冷渣器增压泵2出水口连接,所述冷渣器增压泵2的入水口与热网回水管道11连接,所述冷渣器1出水口通过冷渣器出水管道13与低温省煤器增压泵4入水口连接,所述低温省煤器增压泵4出水口与低温省煤器3入水口连接,所述低温省煤器3出水口通过低温省煤器出水管道14与热网供水管道12连接,所述热网加热器7的入水口连接热网回水管道11,所述位于热网加热器7入口处的热网回水管道11上连接有热网循环水泵8,所述热网加热器7出水口与热网供水管道12连接,利用城市集中供热阶段热电联产机组供热循环水供、回温度分别110、50℃的特点,回水温度50℃且整个供热期相对比较稳定,供热循环水水质一般为软化水,可以很好地最好为循环流化床机组冷渣器1的冷源,通过进入滚筒冷渣器1回收炉渣余热,加热热网循环水至72-75℃,出水温度可以通过冷渣器1冷却水泵运行频率来调整。
所述冷渣器出水管道13以及热网供水管道12之间通过第一支路15连接,所述第一支路15一个端口位于冷渣器1出水口处,所述第一支路15另一个端口位于冷渣器增压泵2入水口处,所述第一支路15上设置有冷渣器出口调节门5,所述第一支路15上位于冷渣器出口调节门5靠近热网回水管道11的一端设置有电动隔离阀;所述低温省煤器增压泵4入水口一端的冷渣器出水管道13与低温省煤器出水管道14通过第二支路16连接,所述第二支路16上设置有低温省煤器再循环门6,所述第二支路16上位于低温省煤器再循环门6靠近低温省煤器增压泵4的一端设置有电动隔离阀。
所述位于第一支路15和第二支路16之间的冷渣器出水管道13上设置有电动隔离阀。
所述冷渣器增压泵2的入口处设置有电动隔离阀,所述热网循环水泵8两端分别设置有电动隔离阀,所述靠近热网供水管道12的低温省煤器出水管道14上设置有电动隔离阀。
所述低温省煤器3烟气入口与空预器出口烟气管道17连接。
所述低温省煤器3烟气出口与电除尘器9入口烟道端连接,所述电除尘器9出口烟道与引风机10连接,循环流化床锅炉烟气余热一般通过在电除尘器9前或引风机10出口设置低温省煤器3来回收烟气余热。
所述冷渣器1为滚筒冷渣器。
在机组进入采暖期后,热网系统一次网充满热网循环水,热网循环水泵8启动运行,热网回水温度一般为48-53℃,热网回水经冷渣器增压泵2升压进入滚筒冷渣器1,冷却回收炉渣余热,冷渣器增压泵2为变频运行,通过调节冷渣器增压泵2的频率来调节控制滚筒冷渣器1出水温度,一般控制在70-75℃。冷渣器1出水通过低温省煤器增压泵4,进入低温省煤器3回收烟气余热,采暖期机组一般都会投运暖风器,机组排烟温度一般在135-150℃,进入低温省煤器3的热网水回收烟气余热后,升温至110℃,为控制低温省煤器3冷端不发生低温腐蚀,需控制低温省煤器3入口水温,根据机组烟气S02浓度,一般需控制入口水温不低于72℃,该低温省煤器3入口温度既与冷渣器1的出口水温有关,还可以通过低温省煤器出口再循环门6来调整低温省煤器3出水到入口,以提高低温省煤器3入口温度。通过热网水回收烟气余热后,低温省煤器3出口烟气温度可控制在95℃,大大降低了机组的排烟损失。经过低温省煤器3加热的热网水,依靠增压泵的升压,可引接至热网加热器7出口管道,与经过热网循环水泵8升压的被热网加热器7加热的热网循环水混合对外供热。该系统设计时需满足机组设计负荷要求,当机组低负荷运行时,机组烟气量、排渣量减小,滚筒冷渣器1、低温省煤器3需要的热网水量减少,该系统可通过控制冷渣器出口调节门5来控制进入低温省煤器3的热网水量,进而维持整个系统的流量平衡。
本实用新型充分考虑循环流化床机组烟气、炉渣余热能级,循环流化床机组是北方地区承担城市集中采暖的主要热源机组。循环流化床锅炉烟气余热一般通过在电除尘器9前或引风机10出口设置低温省煤器3来回收烟气余热,低温省煤器3冷源一般也为凝结水,但由于循环流化床机组首先必须保证冷渣器1运行的可靠性,因此凝结水首先需保证冷渣器1冷源用量,低温省煤器3运行时存在烟气酸露点腐蚀问题,必须严格控制低温省煤器3冷端壁温,冷端壁温一般通过控制低温省煤器3入口冷源温度实施,考虑低温省煤器3运行可靠性及低温省煤器3后面烟道的腐蚀,一般低温省煤器3入口冷源温度需控制在72-75℃,本实用新型利用了回收冷渣器1热量,使冷渣器1出口水温维持在72-75℃,正好作为低温省煤器3的冷却水,既可以回收锅炉烟气排烟余热,有可以很好的防止低温省煤器3冷端腐蚀问题。通过回收锅炉烟气排烟余热,使低温省煤器3出口热网水温度可达100-110℃,正好达到热网循环水对外供热温度。通过回收锅炉排烟、炉渣余热,可以使热网加热器的高品质抽汽量减少,减少了汽轮机中压缸的抽汽量,与原有的凝结水冷却方式相比,排挤的抽汽能级更高,经济性大幅提高;另外由于不需要凝结水冷却,循环流化床机组的凝结水上水调阀可以减少节流运行时间,大幅降低凝结水泵耗电率。
北方地区循环流化床热电联产机组,冬季供热运行时间一般为5-6个月,整个供热期都可以维持这种冷渣器1、低温省煤器3余热梯级利用方式,待机组进入纯凝工况后,再切换至凝结水冷却方式即可。
上面仅对本实用新型的较佳实施例作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化,各种变化均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种循环流化床热电联产机组烟气炉渣余热梯级利用系统,其特征在于:包括冷渣器(1)、冷渣器增压泵(2)、低温省煤器(3)、低温省煤器增压泵(4)、热网加热器(7)、热网循环水泵(8)、热网回水管道(11)和热网供水管道(12),所述冷渣器(1)入水口与冷渣器增压泵(2)出水口连接,所述冷渣器增压泵(2)的入水口与热网回水管道(11)连接,所述冷渣器(1)出水口通过冷渣器出水管道(13)与低温省煤器增压泵(4)入水口连接,所述低温省煤器增压泵(4)出水口与低温省煤器(3)入水口连接,所述低温省煤器(3)出水口通过低温省煤器出水管道(14)与热网供水管道(12)连接,所述热网加热器(7)的入水口连接热网回水管道(11),所述位于热网加热器(7)入口处的热网回水管道(11)上连接有热网循环水泵(8),所述热网加热器(7)出水口与热网供水管道(12)连接。
2.根据权利要求1所述的一种循环流化床热电联产机组烟气炉渣余热梯级利用系统,其特征在于:所述冷渣器出水管道(13)以及热网供水管道(12)之间通过第一支路(15)连接,所述第一支路(15)一个端口位于冷渣器(1)出水口处,所述第一支路(15)另一个端口位于冷渣器增压泵(2)入水口处,所述第一支路(15)上设置有冷渣器出口调节门(5),所述第一支路(15)上位于冷渣器出口调节门(5)靠近热网回水管道(11)的一端设置有电动隔离阀;所述低温省煤器增压泵(4)入水口一端的冷渣器出水管道(13)与低温省煤器出水管道(14)通过第二支路(16)连接,所述第二支路(16)上设置有低温省煤器再循环门(6),所述第二支路(16)上位于低温省煤器再循环门(6)靠近低温省煤器增压泵(4)的一端设置有电动隔离阀。
3.根据权利要求2所述的一种循环流化床热电联产机组烟气炉渣余热梯级利用系统,其特征在于:所述位于第一支路(15)和第二支路(16)之间的冷渣器出水管道(13)上设置有电动隔离阀。
4.根据权利要求1所述的一种循环流化床热电联产机组烟气炉渣余热梯级利用系统,其特征在于:所述冷渣器增压泵(2)的入口处设置有电动隔离阀,所述热网循环水泵(8)两端分别设置有电动隔离阀,所述靠近热网供水管道(12)的低温省煤器出水管道(14)上设置有电动隔离阀。
5.根据权利要求1所述的一种循环流化床热电联产机组烟气炉渣余热梯级利用系统,其特征在于:所述低温省煤器(3)烟气入口与空预器出口烟气管道(17)连接。
6.根据权利要求1所述的一种循环流化床热电联产机组烟气炉渣余热梯级利用系统,其特征在于:所述低温省煤器(3)烟气出口与电除尘器(9)入口烟道端连接,所述电除尘器(9)出口烟道与引风机(10)连接。
7.根据权利要求1所述的一种循环流化床热电联产机组烟气炉渣余热梯级利用系统,其特征在于:所述冷渣器(1)为滚筒冷渣器。
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