[其他]利用排煙余熱的低壓節能復合系統

無效

• 申請號: 86105222
• 申請日: 1986-08-14
• 公開（公告）號: CN86105222A
• 公開（公告）日: 1987-06-24
• 發明（設計）人: 林萬超;劉光鐸;徐永康;李笑樂
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F22D1/00
• 分類號: F22D1/00;F28D20/00
• 代理公司: 西安交通大學專利事務所
• 代理人: 汪人和

本發明是關于一種熱交換系統裝置。

火力發電廠、鋼鐵、冶金、石油及化工等企業在生產過程中存在各種余熱資源，就蒸汽鍋爐的排煙溫度來說，煙道溫度一般在120～150攝氏度，而各種工業窯爐的排煙溫度一般在400～500攝氏度，有些地方甚至更高，顯然利用這些余熱是當前節約能源的一項有效措施。

在國外，1960年初曾出現過在火力發電廠熱力系統中以單一串接的方式接入低能級換熱器，將蒸汽鍋爐中的排煙余熱加以利用，但以后未見推廣應用，估計是由于在該低能級換熱器表面上出現腐蝕和堵灰等嚴重缺點無法克服。見文獻資料（Some????Applications????of????the????Low-level????Economizer，“Proc.Amer.Power??Conf?！盫ol，XXII????1960????PP189-195）。因此，如何成功地利用鍋爐煙道中的排煙余熱在世界范圍內都仍未獲得解決。

眾所周知，在火力發電廠中，鍋爐的排煙量是十分巨大的。對高硫燃料來說，國內火力發電廠鍋爐的排煙溫度一般在150攝氏度左右，有的甚至高達170～180攝氏度，大量的熱量從煙囪中排放到大氣而未被利用，鍋爐效率下降，發電煤耗上升。為了充分利用煙道里的排煙余熱，本發明提出低壓節能器復合系統裝置，它借助火力發電廠中現有熱力設備及系統，將排煙余熱進行單能或多能級梯度開發利用，這樣只需少量投資，就能將余熱轉換為電能，這是余熱回收的一種很好方法。經分析計算，本發明可降低鍋爐排煙溫度20～30攝氏度，使火力發電廠熱效率相對提高0.65%～1.31%。

本發明的特征是利用通過串聯或并聯在熱力系統中安裝在煙道內的低壓節能器復合系統，把排煙余熱通過低壓節能器加熱熱力系統中的凝結水，從而排除了用于加熱凝結水的汽輪機一級或多級抽氣，使它返回汽輪機中膨脹作功發電，實現了排煙余熱的單能級和多能級梯度開發利用。

附圖一是鍋爐排煙余熱單能級和多能級梯度開發利用的低壓節能器串并聯復合系統示意圖。附圖二是鍋爐排煙余熱單能級和多能級梯度開發利用的低壓節能器并聯系統示意圖。圖中（1）是鍋爐，（2）是省煤器，（3）是空氣預熱器，（4）是低壓節能器，（5）是汽輪機，（6）是發電機，（7）是冷凝器，（8）是凝結水泵，（9）是除氧器，（10）是給水泵，（11_Ⅰ），（11_Ⅱ），（11_Ⅲ），（11_Ⅳ）分別皆是低壓加熱器，（12）……（23）皆為調節閥。

附圖一中除低壓節能器（4）外，其余均為火力發電廠原有設備，低壓節能器（4）應安置在鍋爐空氣預熱器（3）之后的尾部煙道中。本發明的工作流程是利用調節閥（12）…（23）可組成串聯、并聯或串并聯的可調式低壓節能器復合系統。當對排煙余熱采用多能級開發利用時，凝結水泵（8）將凝結水升壓后，依次流經低壓加熱器（11_Ⅰ），（11_Ⅱ），（11_Ⅲ），（11_Ⅳ），同時從各級低壓加熱器之間的A，C，E，G各點中的任意點引出部分或全部凝結水，送入低壓節能器（4），并在低壓節能器（4）中吸收鍋爐的排煙余熱后，再返回熱力系統。凝結水返回熱力系統的地點，可以在鍋爐給水泵（10）之前，引出點之后的任意點，這樣，就構成了低壓節能器與低壓加熱器的并聯多路供水系統。當對鍋爐排煙余熱采用單能級開發利用時，水泵升壓后的凝結水，可由凝結水泵（8）出口處或者由圖一中A、C、E、G等任意一點引出熱力系統送入低壓節能器（4），吸收鍋爐排煙余熱后，再從B、D、F、H等任一點引入熱力系統，其具體方法是關閉調節閥（13），凝結水流經低壓節能器（4）以后再由B點引入熱力系統，余類推……。這樣，就構成了低壓節能器與低壓加熱器單能級開發利用的可調式串聯系統。鍋爐排煙溫度由于充分利用了排煙余熱而降低，從而實現了節能效果。但是隨著節能效果的提高，我們必須有效地防止或減輕低壓節能器（4）的低溫腐蝕和堵灰現象。眾所周知，當鍋爐尾部受熱面如省煤器（2），空氣預熱器（3）和低壓節能器（4）的管壁溫度是根據凝結水溫度決定的。如管壁溫度低于煙氣中的硫酸蒸汽對應壓力下的飽和溫度時，將使煙氣中的SO₃蒸汽凝結成酸液，附著于金屬壁面而遭腐蝕，與此同時，金屬壁面會遭致積灰而堵塞通道。