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一种综合型烟气余热利用系统

阅读：872发布：2024-02-18

专利汇可以提供一种综合型烟气余热利用系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种综合型烟气余热利用系统，包括凝结水系统以及循环换热系统，凝结水系统包括依次串联设置的n号低加和n‑1号低加，n号低加和n‑1号低加之间设有电动调节阀，循环换热系统包括低省换热器组、热网水加热器、旁路部分以及循环管路，低省换热器组包括一台低省换热器或者至少两台并列设置的低省换热器，旁路部分包括设有旁路阀门的输送管，循环管路包括循环管、电动阀和循环泵管路，循环泵管路包括一组单件或者至少两组并列的单件，单件包括循环泵、逆止阀和手动阀。应用本实用新型的技术方案，效果是：整体结构精简，操作方便，能很好地利用余热，热量利用效率接近100％。，下面是一种综合型烟气余热利用系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种综合型烟气余热利用系统，其特征在于，包括凝结水系统(1)以及与所述凝结水系统(1)并联设置的循环换热系统(2)；
所述凝结水系统(1)包括依次串联设置的n号低加(1.1)和n-1号低加(1.2)，所述n号低加(1.1)和所述n-1号低加(1.2)之间设有电动调节阀(b1)；
所述循环换热系统(2)包括设置在电除尘入口烟道上的低省换热器组(2.1)、与所述低省换热器组(2.1)串联且与外界供暖系统连接的热网水加热器(2.2)、与所述热网水加热器(2.2)并联设置的旁路部分(2.3)以及连接所述低省换热器组(2.1)的入口和所述热网水加热器(2.2)的出口的循环管路(2.4)，所述低省换热器组(2.1)包括一台低省换热器(2.11)或者至少两台并列设置的低省换热器(2.11)；所述旁路部分(2.3)包括设有旁路阀门(b2)的输送管(2.31)；所述循环管路(2.4)包括循环管(2.41)以及串联设置在所述循环管(2.41)上的电动阀(b3)和循环泵管路(2.42)，所述循环泵管路(2.42)包括一组单件或者至少两组并列的单件，所述单件包括循环泵(c)以及设置在所述循环泵(c)两端的逆止阀(b4)和手动阀(b5)。
2.根据权利要求1所述的综合型烟气余热利用系统，其特征在于，所述低省换热器(2.11)的入口、所述低省换热器(2.11)的出口、所述热网水加热器(2.2)的入口以及所述热网水加热器(2.2)的出口均设有手动阀(b5)；所述n-1号低加(1.2)的压力和温度高于所述n号低加(1.1)的压力和温度。
3.根据权利要求2所述的综合型烟气余热利用系统，其特征在于，所述凝结水系统(1)包括通过第一管道(a1)与凝结水泵连通的n号低加(1.1)以及通过第二管道(a2)与所述n号低加(1.1)串联的n-1号低加(1.2)，所述n-1号低加(1.2)的出口通过第三管道(a3)与外界管路连通；所述n号低加(1.1)的入口、所述n号低加(1.1)的出口、所述n-1号低加(1.2)的入口以及所述n-1号低加(1.2)的出口均设有电动阀(b3)，所述第二管道(a2)上设有电动调节阀(b1)。
4.根据权利要求3所述的综合型烟气余热利用系统，其特征在于，所述低省换热器组(2.1)的入口通过第四管道(a4)与所述第一管道(a1)连通，由所述第一管道(a1)至所述低省换热器组(2.1)的入口方向所述第四管道(a4)上依次设有手动阀(b5)和电动调节阀(b1)，所述n号低加(1.1)的出口通过第五管道(a5)与所述第四管道(a4)上手动阀(b5)和电动调节阀(b1)之间的管道连通，且所述第五管道(a5)上设有手动阀(b5)；所述低省换热器组(2.1)的出口通过第六管道(a6)与所述热网水加热器(2.2)的入口连通。
5.根据权利要求4所述的综合型烟气余热利用系统，其特征在于，所述热网水加热器(2.2)的出口通过第七管道(a7)与所述第二管道(a2)连通，所述第七管道(a7)上设有电动阀(b3)；所述循环管路(2.4)的一端与所述第四管道(a4)上电动调节阀(b1)和低省换热器组(2.1)的入口之间的管道连通，另一端与第七管道(a7)上电动阀(b3)和热网水加热器(2.2)的出口之间的管道连通。
6.根据权利要求5所述的综合型烟气余热利用系统，其特征在于，每台所述低省换热器(2.11)配置至少一组受热面，所述受热面的材料为ND 钢或20G钢。
7.根据权利要求6所述的综合型烟气余热利用系统，其特征在于，所述低省换热器(2.11)的台数与电除尘入口的烟道数量相同。
8.根据权利要求6所述的综合型烟气余热利用系统，其特征在于，所述低省换热器(2.11)的传热管为双H型翅片管结构。
9.根据权利要求5所述的综合型烟气余热利用系统，其特征在于，所述热网水加热器(2.2)包括板式换热器，所述板式换热器的材质为304 不锈钢。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的综合型烟气余热利用系统，其特征在于，所述循环泵管路(2.42)包括两组并列设置的单件；所述低省换热器组(2.1)的最高点和所述热网水加热器(2.2)的最高点位置均设置排气阀(b6)和安全阀。

说明书全文

一种综合型烟气余热利用系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及电力节能技术领域，具体涉及一种综合型烟气余热利用系统。

背景技术

[0002] 锅炉在工业生产中是一种必不可少的装置，其受热面清洁度降低、煤质偏离设计煤种、环境温度升高等各种原因的存在均会导致锅炉排烟温度偏高，从而造成巨大的热量损失。

[0003] 传统的低压省煤器改造能够降低锅炉排烟温度，回收烟气余热加热凝结水，但是利用率不够高(一般不超过20％)，大部分回收的热量以冷源损失形式在汽轮机凝汽器中被循环冷却水带走废弃掉。另一方面，部分电厂在冬季对外供热时，供热热源采用高品质蒸汽，造成做功能力的损失。

[0004] 综上所述，急需一种更优化的方案以解决现有技术中存在的问题。实用新型内容

[0005] 本实用新型目的在于提供一种结构精简、操作方便且预热利用效率高的综合型烟气余热利用系统，具体技术方案如下：

[0006] 一种综合型烟气余热利用系统，包括凝结水系统以及与所述凝结水系统并联设置的循环换热系统；

[0007] 所述凝结水系统包括依次串联设置的n号低加和n-1号低加，所述n号低加和所述n-1号低加之间设有电动调节阀，n-1号低加的压力和温度高于所述n号低加的压力和温度；

[0008] 所述循环换热系统包括设置在电除尘入口烟道上的低省换热器组、与所述低省换热器组串联且与外界供暖系统连接的热网水加热器、与所述热网水加热器并联设置的旁路部分以及连接所述低省换热器组的入口和所述热网水加热器的出口的循环管路，所述低省换热器组包括一台低省换热器或者至少两台并列设置的低省换热器；所述旁路部分包括设有旁路阀门的输送管；所述循环管路包括循环管以及串联设置在所述循环管上的电动阀和循环泵管路，所述循环泵管路包括一组单件或者至少两组并列的单件，所述单件包括循环泵以及设置在所述循环泵两端的逆止阀和手动阀。

[0009] 以上技术方案中优选的，所述低省换热器的入口、所述低省换热器的出口、所述热网水加热器的入口以及所述热网水加热器的出口均设有手动阀。

[0010] 以上技术方案中优选的，所述凝结水系统包括通过第一管道与凝结水泵连通的n号低加以及通过第二管道与所述n号低加串联的n-1号低加，所述n-1号低加的出口通过第三管道与外界管路连通；所述n号低加的入口、所述n号低加的出口、所述n-1号低加的入口以及所述n-1号低加的出口均设有电动阀，所述第二管道上设有电动调节阀。

[0011] 以上技术方案中优选的，所述低省换热器组的入口通过第四管道与所述第一管道连通，由所述第一管道至所述低省换热器组的入口方向所述第四管道上依次设有手动阀和电动调节阀，所述n号低加的出口通过第五管道与所述第四管道上手动阀和电动调节阀之间的管道连通，且所述第五管道上设有手动阀；所述低省换热器组的出口通过第六管道与所述热网水加热器的入口连通。

[0012] 以上技术方案中优选的，所述热网水加热器的出口通过第七管道与所述第二管道连通，所述第七管道上设有电动阀；所述循环管路的一端与所述第四管道上电动调节阀和低省换热器组的入口之间的管道连通，另一端与第七管道上电动阀和热网水加热器的出口之间的管道连通。

[0013] 以上技术方案中优选的，每台所述低省换热器配置至少一组受热面，所述受热面的材料为ND 钢或20G钢。

[0014] 以上技术方案中优选的，所述低省换热器的台数与电除尘入口的烟道数量相同。

[0015] 以上技术方案中优选的，所述低省换热器的传热管为双H型翅片管结构。

[0016] 以上技术方案中优选的，所述热网水加热器包括板式换热器，所述板式换热器的材质为304 不锈钢。

[0017] 以上技术方案中优选的，所述循环泵管路包括两组并列设置的单件；所述低省换热器组的最高点和所述热网水加热器的最高点位置均设置排气阀和安全阀。

[0018] 本实用新型中低省换热器工作流程：从汽轮机凝结水系统n级低加入口和出口分别取一部分不同温度的凝结水，掺混调制成合适的温度，送入布置在除尘器入口烟道中的低省换热器，被加热升温后的凝结水，返回至n-1号低加入口。为保证足够流动压差，在上述2台低加之间设置电动调节阀以分配流量。

[0019] 本实用新型在上述低省换热器系统工作流程基础上，在低省换热器出口的回水母管上增加一台热网水加热器，在热网水加热器出口与低省换热器入口管道之间增加2台一运一备的循环泵，冬季工况下，由热网加热器、低省换热器、循环泵及连接管道组成闭式循环，从汽轮机凝结水系统来的调节阀基本关闭，只起补水及小流量换水维持水质的作用，实现冬季工况烟气余热全部用于对外供热(热量利用效率接近100％)，节约传统供热方式下所使用的高品质蒸汽。

[0020] 应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

[0021] (1)非供热季节，循环泵停运，其进出口阀门关闭，以传统低温省煤器模式运行，回收烟气余热加热凝结水，获得一定的节能收益。

[0022] (2)供热季，热网水加热器、低省换热器、循环泵及管道道形成闭式循环，回收烟气余热加热热网水，热能全部被有效利用，获得更高的节能收益。

[0023] (3)当外部供热需求较小时，可以组合方式运行，在满足对外供热需求的基础上，将过量的烟气余热回收用于加热凝结水。

[0024] (4)系统运行方式灵活、操作简单、安全可靠。

[0025] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。附图说明

[0026] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

[0027] 图1是实施例1的综合型烟气余热利用系统的结构示意图；

[0028] 其中，1、凝结水系统，1.1、n号低加，1.2、n-1号低加；

[0029] 2、循环换热系统，2.1、低省换热器组，2.11、低省换热器，2.2、热网水加热器，2.3、旁路部分，2.31、输送管，2.4、循环管路，2.41、循环管，2.42、循环泵管路；

[0030] 3、外界供暖系统；

[0031] a1、第一管道，a2、第二管道，a3、第三管道，a4、第四管道，a5、第五管道，a6、第六管道，a7、第七管道；

[0032] b1、电动调节阀，b2、旁路阀门，b3、电动阀，b4、逆止阀，b5、手动阀，b6、排气阀；

[0033] c、循环泵。

具体实施方式

[0034] 以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

[0035] 实施例1：

[0036] 参见图1，一种综合型烟气余热利用系统，包括凝结水系统1以及与所述凝结水系统1并联设置的循环换热系统2。

[0037] 所述凝结水系统1包括依次串联设置的n号低加1.1和n-1号低加1.2，所述n号低加1.1和所述n-1号低加1.2之间设有电动调节阀b1，所述n-1号低加1.2的压力和温度高于所述n号低加1.1的压力和温度，具体结构是：所述凝结水系统1包括通过第一管道a1与凝结水泵连通的n号低加1.1以及通过第二管道a2与所述n号低加1.1串联的n-1号低加1.2，所述n-
1号低加1.2的出口通过第三管道a3与外界管路连通；所述n号低加1.1的入口、所述n号低加
1.1的出口、所述n-1号低加1.2的入口以及所述n-1号低加1.2的出口均设有电动阀b3，所述第二管道a2上设有电动调节阀b1。此处具体采用7号低加和6号低加。

[0038] 所述循环换热系统2包括设置在电除尘入口烟道上的低省换热器组2.1、与所述低省换热器组2.1串联且与外界供暖系统3连接的热网水加热器2.2、与所述热网水加热器2.2并联设置的旁路部分2.3以及连接所述低省换热器组2.1的入口和所述热网水加热器2.2的出口的循环管路2.4，具体结构是：所述低省换热器组2.1的入口通过第四管道a4与所述第一管道a1连通，由所述第一管道a1至所述低省换热器组2.1的入口方向所述第四管道a4上依次设有手动阀b5和电动调节阀b1，所述n号低加1.1的出口通过第五管道a5与所述第四管道a4上手动阀b5和电动调节阀b1之间的管道连通，且所述第五管道a5上设有手动阀b5；所述低省换热器组2.1的出口通过第六管道a6与热网水加热器2.2的入口连通。

[0039] 上述低省换热器组2.1包括一台低省换热器2.11或者至少两台并列设置的低省换热器2.11，低省换热器的数量根据实际需求进行设计。

[0040] 所述旁路部分2.3包括设有旁路阀门b2的输送管2.31，所述循环管路2.4包括循环管2.41以及串联设置在所述循环管2.41上的电动阀b3和循环泵管路2.42，所述循环泵管路2.42包括一组单件或者至少两组并列的单件(图1示意两组单件)，所述单件包括循环泵c以及设置在所述循环泵c两端的逆止阀b4和手动阀b5。

[0041] 上述低省换热器2.11的入口、所述低省换热器2.11的出口、所述热网水加热器2.2的入口以及所述热网水加热器2.2的出口均设有手动阀b5。

[0042] 上述热网水加热器2.2的出口通过第七管道a7与所述第二管道a2连通，所述第七管道a7上设有电动阀b3；所述循环管路2.4的一端与所述第四管道a4上电动调节阀b1和低省换热器组2.1的入口之间的管道连通，另一端与第七管道a7上电动阀b3和热网水加热器2.2的出口之间的管道连通。

[0043] 每台所述低省换热器2.11配置至少一组受热面，所述受热面的材料优选ND钢或20G钢。实际应用中，受热面的数量和材质均可以根据实际情况选择(材质还可以选用其他耐腐蚀性的金属材质)。

[0044] 上述低省换热器2.11的台数可以采用与电除尘入口的烟道的数量相同，其内部的传热管为双H型翅片管结构，其壳体的材质可以采用Q345的钢材，其厚度可以选用6mm，其换热管的材料可以选用ND钢，换热管的规格为Φ38×4，H型鳍片的厚度可设计为1.8mm。

[0045] 上述热网水加热器2.2包括板式换热器，所述板式换热器的材质为304不锈钢。

[0046] 上述低省换热器组2.1的最高点和所述热网水加热器2.2的最高点位置均设置排气阀b6和安全阀。

[0047] 应用本实施例的技术方案，详情是：

[0048] 夏季运行时：开启低省换热器组2.1进出口手动阀，关闭热网水加热器2.2进出口手动阀，开启旁路部分2.3中的旁路阀门b2，关闭循环管路2.4中的各阀门；

[0049] 开启热网水加热器2.2至6号低加1.2的电动阀b3及7号低加1.1入口管至低省换热器组2.1母管上的手动阀b5(与其串联的电动调节阀b1处于全开状态)，开启低省换热器组2.1和所述热网水加热器2.2中各排气阀，冒水后关闭；

[0050] 当系统充满水后，调节7号低加1.1至低省换热器组2.1母管上电动调节阀b1，关小或关闭7号低加1.1和6号低加1.2之间电动调节阀b1，由7号低加1.1进口或出口的凝结水通过低省换热器组2.1加热后再回到6号低加1.2进口，低省换热器组2.1对凝结水进行加热；低负荷运行工况且当7号低加1.1的入口水温小于45℃时，低省换热器组2.1进水切换为由7号低加1.1出口进水，保证低省换热器组2.1入口温度高于烟气中水蒸汽的凝露点温度。

[0051] 夏季运行方式切换至冬季运行方式切换操作步骤：开启7号低加1.1和6号低加1.2之间的电动调节阀b1，凝结水不经低省换热器组2.1加热直接进6号低加1.2。关闭旁路部分2.3中的旁路阀门b2，开启热网水加热器2.2进出口手动阀b5与排气阀，当排气阀冒水后关闭；

[0052] 开启热网水加热器2.2热网水进出口阀，开启需启动的一组循环管路2.4进出口手动阀，关闭7号低加1.1至低省换热器组2.1母管上电动调节阀b1，热网水加热器2.2至6号低加1.2之间的电动阀b3保持开启状态；

[0053] 启动一组循环泵c运行，开启循环管路2.4上的电动阀b3，循环水通过低省换热器组2.1、热网水加热器2.2以及循环管路2.4进行内循环对热网水进行加热。

[0054] 为避免循环水系统水质恶化，通过调整7号低加1.1至低低省换热器组2.1母管上电动调节阀b1的开度对循环水系统换水，保持有5％的流量进行换水。也可开启低省换热器组2.1与外界疏水系统连接的疏水阀进行定期补水。

[0055] 冬季运行方式切换至夏季运行方式切换操作步骤：开启旁路部分2.3中的旁路阀门b2，关闭热网水加热器2.2进出口手动阀b5与热网水进出口阀门；

[0056] 停止循环泵c运行，关闭循环管路2.4上的各阀门。

[0057] 开启7号低加1.1至低省换热器组2.1母管上电动调节阀b1，关小或关闭7号低加1.1和6号低加1.2之间的电动调节阀b1，切换为夏季运行方式。

[0058] 应用以上技术方案，效果是：系统配置简单，不需要额外设计高位补水箱，运行方式灵活，能有效控制低温省煤器入口进水温度，避免低温省煤器腐蚀；冬季运行方式时通过补水循环回路实现对内循环系统自动补水，确保循环系统水质符合要求；余热利用率高达100％。

[0059] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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