锅炉尾部烟气余热回收利用系统的制作方法

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1.本公开涉及能源回收利用领域，具体地，涉及一种锅炉尾部烟气余热回收利用系统。

背景技术：

2.现阶段，燃煤锅炉对于我国的电力生产和城镇建筑采暖来讲是最主要的生产手段。由于燃煤锅炉的排烟温度很高，烟气排到空气中，排烟热量损失很大，对空气也会造成较大污染。因此，如何做好烟气余热的回收利用，对于整个燃煤锅炉的效率和经济性是非常重要的。

技术实现要素：

3.为解决相关技术中存在的技术问题，本公开的目的是提供一种锅炉尾部烟气余热回收利用系统。
4.本公开一实施例提供一种锅炉尾部烟气余热回收利用系统，包括：省煤器；选择性催化还原脱硝模块scr，位于所述省煤器的下游；空气预热器，位于所述scr的下游，并包括一次风入口和二次风入口；一次风机，与所述一次风入口连接；二次风机；二次风暖风器，位于所述空气预热器的下游，并包括二次风管路，所述二次风管路的一端连接所述二次风机，另一端连接所述二次风入口；旁路烟道，与所述空气预热器并联设置；至少一个换热器，设置在所述旁路烟道上，所述至少一个换热器中有液体流动，其中，流入所述至少一个换热器的液体的温度低于烟气温度；其中，从所述scr流出的一部分烟气流入所述旁路烟道，并与所述至少一个换热器中的液体进行热交换后从所述旁路烟道流出，另一部分烟气流入所述空气预热器，从所述空气预热器流出的烟气与从所述旁路烟道流出的烟气汇流后流入所述二次风暖风器，并与所述二次风管路进行热交换。
5.可选地，流入所述空气预热器的烟气量大于流入所述旁路烟道的烟气量。
6.可选地，所述至少一个换热器包括第一换热器和设置在所述第一换热器的下游的第二换热器，所述第一换热器中流动的液体为除氧器出口给水，所述第二换热器中流动的液体为凝结水，其中，所述除氧器出口给水的温度高于所述凝结水的温度。
7.可选地，所述第一换热器中的液体经热交换后从所述第一换热器流向高压加热器出口，以与所述高压加热器出口给水一起流入所述省煤器。
8.可选地，所述第二换热器中的液体经热交换后从所述第二换热器流向除氧器入口。
9.可选地，所述系统还包括：电除尘器，位于所述二次风暖风器的下游；引风机，位于所述电除尘器的下游；第三换热器，位于所述引风机的下游，所述第三换热器中有液体流动，其中，流入所述第三换热器的液体的温度低于流入所述第二换热器的液体的温度；其中，流入所述二次风暖风器的烟气经热交换后从所述二次风暖风器流入所述电除尘器，经所述电除尘器除尘后的烟气通过所述引风机被输送至所述第三换热器，并与所述第三换热
器中的液体进行热交换。
10.可选地，所述第三换热器中流动的液体为凝结水。
11.可选地，所述第三换热器中的液体经热交换后，至少一部分从所述第三换热器流向低压加热器入口。
12.可选地，所述系统还包括：一次风暖风器，位于所述第三换热器与所述一次风机之间，并包括第一液体管路，所述一次风暖风器的空气出口连接所述一次风机的空气进口，所述第一液体管路与所述第三换热器的液体出口连接；其中，所述第三换热器中的液体经热交换后，至少一部分从所述第三换热器流入所述第一液体管路，并在所述一次风暖风器中与从所述一次风暖风器的空气进口进入到所述一次风暖风器内的气体进行热交换，所述一次风暖风器内的气体经热交换后经由所述一次风机被送入所述空气预热器，从所述第一液体管路流出的液体流向低压加热器入口。
13.可选地，所述系统还包括：板式换热器，位于所述第三换热器的下游，并包括第二液体管路和第三液体管路，所述第二液体管路与所述第三换热器的液体出口连接，所述第三液体管路中流动有热网循环水；其中，所述第三换热器中的液体经热交换后，至少一部分从所述第三换热器流入所述第二液体管路，并与所述第三液体管路中的所述热网循环水进行热交换，从所述第二液体管路流出的液体流向低压加热器入口。
14.上述技术方案中，通过在空气预热器尾部烟道设置二次风暖风器，置换出了一部分空气预热器入口的高温烟气，基于能量梯级利用原则，依次加热至少一个换热器中流体的液体，从而排挤能级较高的回热抽汽，达到提高锅炉效率的目的。
15.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
16.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
17.图1是本公开一示例性实施例提供的一种锅炉尾部烟气余热回收利用系统的示意图。
18.图2是本公开另一示例性实施例提供的一种锅炉尾部烟气余热回收利用系统的示意图。
19.附图标记说明
20.1、省煤器2、选择性催化还原脱硝模块scr 3、旁路管道4、第一换热器5、第二换热器6、空气预热器7、二次风暖风器8、电除尘器9、引风机10、第三换热器11、一次风暖风器12、一次风机13、板式换热器14、二次风机a1、低压加热器入口
具体实施方式
21.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
22.图1是本公开一示例性实施例提供的一种锅炉尾部烟气余热回收利用系统的示意图。如图1所示，该系统可以包括：省煤器1；选择性催化还原脱硝模块(简称scr)2，位于省煤器1的下游；空气预热器6，位于scr2的下游，并包括一次风入口和二次风入口；一次风机12，
与一次风入口连接；二次风机14；二次风暖风器7，位于空气预热器6的下游，并包括二次风管路，二次风管路的一端连接二次风机14，另一端连接二次风入口；旁路烟道3，与空气预热器6并联设置；至少一个换热器，设置在旁路烟道3上，至少一个换热器中有液体流动，其中，流入至少一个换热器的液体的温度低于烟气温度；其中，从scr2流出的一部分烟气流入旁路烟道3，并与至少一个换热器中的液体进行热交换后从旁路烟道3流出，另一部分烟气流入空气预热器6，从空气预热器6流出的烟气与从旁路烟道3流出的烟气汇流后流入二次风暖风器7，并与二次风管路进行热交换。
23.锅炉尾部烟气依次流经省煤器1和scr2后流入到scr2下游管路。
24.空气预热器6还包括有一次风入口和二次风入口，使用一次风机12与一次风入口相连接，一次风机12从空气中吸入一次风，并将一次风通过管路送入到空气预热器6的一次风入口；使用二次风机14通过二次风管路与二次风入口相连接，二次风机14从空气中吸入二次风。
25.二次风暖风器7位于空气预热器6的下游，烟气(余热或热量)通过空气预热器6下游的管路流入到二次风暖风器7中，二次风暖风器7再将烟气排出到相连接的管路中，二次风暖风器7中还包括二次风管路，二次风管路的一端连接二次风机14，另一端连接二次风入口，二次风机14吸入的二次风进入到二次风管路中，烟气的温度高于二次风机14吸入的二次风的温度，烟气与二次风进行气气之间的热量交换，烟气就可以把热量传递给二次风，二次风得到加热之后，进入到二次风入口中。
26.旁路烟道3与空气预热器6并联设置，有至少一个换热器设置在旁路烟道3上。图1中示出的是有两个换热器的情况，即第一换热器4和第二换热器5，但本领域技术人员可以理解的是，此处也可以仅设置一个换热器，或者设置更多个换热器，具体取决于实际的回收利用需求，本公开对具体数字不做限制。scr2下游管路烟气的一部分会流入到旁路烟道3中，这部分烟气在旁路烟道3中依次经过所有换热器，与旁路烟道3中所有换热器中的液体进行液体与气体之间的热量交换。烟气的温度高于旁路烟道3中任意一个换热器中所流液体的温度，因此，烟气将热量传递给旁路烟道3中所有换热器中的液体，使液体得到加热。之后，烟气温度下降并通过旁路烟道3流入到空气预热器6下游的管路，与空气预热器6排出的烟气汇合，并一同进入到二次风暖风器7中。
27.上述技术方案中，通过在空气预热器6尾部烟道设置二次风暖风器7，置换出了一部分空气预热器6入口的高温烟气，基于能量梯级利用原则，依次加热至少一个换热器中流体的液体，从而排挤能级较高的回热抽汽，达到提高锅炉效率的目的。
28.在至少一种实施例中，流入空气预热器6的烟气量大于流入旁路烟道3的烟气量。
29.因为旁路烟道3与空气预热器6并联，scr2下游管路中的烟气会分别流入旁路烟道3和空气预热器6，所以流入旁路烟道3和空气预热器6的烟气量应该各占总烟气量的一部分。而本公开中的至少一种实施例中，流入空气预热器6中的烟气量比流入旁路烟道3中的烟气量要多，也即，流入旁路烟道3的烟气占总烟气量的一小部分。
30.示例的，流入到旁路烟道3的烟气量可以为总烟气量的12％。
31.在本实施例中，流入到旁路烟道3的烟气量占总烟气量的一小部分，因此，可以在不影响空气预热器6工作的情况下，将一小部分烟气引入到旁路烟道3，并对旁路烟道3上的至少一个换热器中的液体进行加热，进而提高锅炉效率，并对烟气中的热量进行了更高效
的利用。
32.在至少一种实施例中，至少一个换热器包括第一换热器4和设置在第一换热器4的下游的第二换热器5，第一换热器4中流动的液体为除氧器出口给水，第二换热器5中流动的液体为凝结水，其中，除氧器出口给水的温度高于凝结水的温度。
33.其中，烟气进入旁路烟道3后依次流过第一换热器4和第二换热器5，烟气在通过换热器后会将烟气中的热量传递给换热器中的液体，因此，烟气自身的温度会在通过换热器后降低。鉴于此，第一换热器4中流动的液体的温度应该高于第二换热器5中流动的液体的温度，这样，可以使得烟气在第一换热器4中流动的液体进行热交换后，温度有所下降的烟气仍高于第二换热器5中流动的液体的温度，进而实现对第二换热器5中流动的液体进行加热。
34.示例地，第一换热器4中流动的液体为除氧器出口给水(即锅炉给水)，第二换热器5中流动的液体为凝结水。其中，第二换热器5中流动的凝结水可以为较高能级的低压加热器出口凝结水。
35.在本实施例中，烟气依次加热相对高温的第一换热器4中流动的液体和相对低温的第二换热器5中流动的液体，这样，相对高温的烟气就可以用于加热相对高温的液体，而相对低温的烟气也可以用于加热相对低温的液体，从而对烟气中的热量进行了更高效的回收利用。
36.在至少一种实施例中，第一换热器4中的液体经热交换后从第一换热器4流向高压加热器出口，以与高压加热器出口给水一起流入省煤器1。
37.在本实施例中，第一换热器4中的液体经热交换后与高压加热器出口给水一起流入省煤器1，起到了排挤高能级回热抽汽的作用，节能效果较好。
38.在至少一种实施例中，第二换热器5中的液体经热交换后从第二换热器5流向除氧器入口。
39.在本实施例中，第二换热器5中的液体经热交换后流向除氧器入口，可以排挤低压加热器的抽汽，从而提高蒸汽在汽轮机的做功能力。
40.图2是本公开另一示例性实施例提供的一种锅炉尾部烟气余热回收利用系统的示意图。如图2所示，该系统还可以包括：电除尘器8，位于二次风暖风器7的下游；引风机9，位于电除尘器8的下游；第三换热器10，位于引风机9的下游，第三换热器10中有液体流动，其中，流入第三换热器10的液体的温度低于流入第二换热器5的液体的温度；其中，流入二次风暖风器7的烟气经热交换后从二次风暖风器7流入电除尘器8，经电除尘器8除尘后的烟气通过引风机9被输送至第三换热器10，并与第三换热器10中的液体进行热交换。
41.如图2所示，电除尘器8与二次风暖风器7下游的管路相连接，二次风暖风器7中的烟气会通过管路流入电除尘器8，对这部分烟气进行除尘处理，再将这部分烟气排出到电除尘器8下游的管路中。
42.引风机9与电除尘8下游的管路连接并从中抽取经电除尘器8除尘后的烟气，再排出到引风机9下游的管路中。
43.第三换热器10与引风机9下游的管路相连接，烟气经过引风机9后流入第三换热器10，这部分烟气与第三换热器10中的液体进行热量交换。烟气的温度大于第三换热器10中的液体的温度，因此，烟气可以加热第三换热器10中的液体。需要注意的是，因为流入到第
三换热器10的烟气在经过第二换热器5时与第二换热器5中的液体进行了热量交换，加热了第二换热器5中的液体，所以流入到第三换热器10中的烟气温度低于流入到第二换热器5中的烟气温度。鉴于此，流入第三换热器10的液体的温度也应该低于流入第二换热器5的液体的温度。在至少一种实施例中，烟气流出第三换热器10后会流入脱硫塔。
44.在本实施例中，进入到电除尘器8的烟气经二次风暖风器7降温，可以提高电除尘器8除尘效率，引风机9将管路中的烟气抽出，可以维持系统中的压力，烟气在经过第三换热器10的过程中加热了第三换热器10中的液体，进一步回收了烟气余热，可以提高锅炉热效率。
45.在至少一种实施例中，第三换热器10中流动的液体为凝结水。
46.示例的，第三换热器10中流动的液体可以为较低能级的低压加热器出口凝结水。需要说明的是，此处提及的较低能级的低压加热器与上文提及的较高能级的低压加热器属于相对概念，也就是说，相比于第二换热器5中流动的凝结水，第三换热器10中流动的凝结水来自于能级更低的低压加热器出口。
47.在本实施例中，烟气加热了锅炉中的凝结水，提高了锅炉的工作效率，对烟气热量进行了更高效的利用。
48.在至少一种实施例中，第三换热器10中的液体经热交换后，至少一部分从第三换热器10流向低压加热器入口a1。例如，流向上述的较低能级的低压加热器入口。
49.第三换热器10中的液体经热交换后流出第三换热器10，其中至少一部分会流向低压加热器入口a1。例如，从第三换热器10流出的液体中的一部分流向低压加热器入口a1，或者全部流向低压加热器入口a1。在一种实施方式，在环境温度较高的时段，例如在夏季时，流向低压加热器入口a1的液体会比其他时段更多。
50.在本实施例中，第三换热器10中液体的至少一部分流向低压加热器入口a1，可以排挤对应低压加热器的抽汽，进而提高汽轮机的做功能力，减小锅炉煤耗。
51.在至少一种实施例中，该系统还可以包括：一次风暖风器11，位于第三换热器10与一次风机12之间，并包括第一液体管路，一次风暖风器11的空气出口连接一次风机12的空气进口，第一液体管路与第三换热器10的液体出口连接；其中，第三换热器10中的液体经热交换后，至少一部分从第三换热器10流入第一液体管路，并在一次风暖风器11中与从一次风暖风器11的空气进口进入到一次风暖风器11内的气体进行热交换，一次风暖风器11内的气体经热交换后经由一次风机12被送入空气预热器6，从第一液体管路流出的液体流向低压加热器入口a1。例如，流向上述的较低能级的低压加热器入口。
52.一次风机12从空气中抽取一次风，一次风暖风器11安装在一次风机12的风道上，一次风在进入一次风机12之前会先经过一次风暖风器11，第三换热器10中的液体经热交换后流出第三换热器10，其中至少一部分会流向第一液体管路，并与一次风暖风器11中的一次风进行热量交换，加热一次风，一次风经过一次风机12进入到空气预热器6，从第一液体管路流出的液体流向低压加热器入口a1。
53.例如，从第三换热器10流出的液体中的一部分流向第一液体管路，或者全部流向第一液体管路。在一种实施方式，在环境温度较低的时段，例如在冬季时，流向第一液体管路的液体会比其他时段更多。
54.在本实施例中，第三换热器10中液体的至少一部分流向第一液体管路，进而流向
空气预热器6，提高了空气预热器6入口的一次风温(例如，将空气预热器6入口一次风温提升至15℃即可)，也提高了空气预热器6的工作效率。
55.在至少一种实施例中，该系统还可以包括：板式换热器13，位于第三换热器10的下游，并包括第二液体管路和第三液体管路，第二液体管路与第三换热器10的液体出口连接，第三液体管路中流动有热网循环水；其中，第三换热器10中的液体经热交换后，至少一部分从第三换热器10流入第二液体管路，并与第三液体管路中的热网循环水进行热交换，从第二液体管路流出的液体流向低压加热器入口a1。例如，流向上述的较低能级的低压加热器入口。
56.第三换热器10中的液体经热交换后流出第三换热器10，其中至少一部分会流向第二液体管路，第二液体管路中的液体温度高于第三液体管路中的液体，会加热第三液体管路中的液体，随后流向低压加热器入口a1。例如，从第三换热器10流出的液体中的一部分流向第二液体管路，或者全部流向第二液体管路。
57.在本实施例中，第三换热器10回收的热量在用于加热一次风之余，还可以用于加循环水，使烟气余热达到充分利用。
58.在至少一种实施例中，第三换热器10中的液体经热交换后流出第三换热器10，可以分为三部分，分别流向低压加热器入口a1、第一液体管路以及第二液体管路。
59.在本实施例中，分别流向低压加热器入口a1、第一液体管路以及第二液体管路的液体的作用已经在前文中阐述说明，此处不再赘述。
60.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
61.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
62.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

技术特征：

1.一种锅炉尾部烟气余热回收利用系统，其特征在于，包括：省煤器(1)；选择性催化还原脱硝模块scr(2)，位于所述省煤器(1)的下游；空气预热器(6)，位于所述scr(2)的下游，并包括一次风入口和二次风入口；一次风机(12)，与所述一次风入口连接；二次风机(14)；二次风暖风器(7)，位于所述空气预热器(6)的下游，并包括二次风管路，所述二次风管路的一端连接所述二次风机(14)，另一端连接所述二次风入口；旁路烟道(3)，与所述空气预热器(6)并联设置；至少一个换热器，设置在所述旁路烟道(3)上，所述至少一个换热器中有液体流动，其中，流入所述至少一个换热器的液体的温度低于烟气温度；其中，从所述scr(2)流出的一部分烟气流入所述旁路烟道(3)，并与所述至少一个换热器中的液体进行热交换后从所述旁路烟道(3)流出，另一部分烟气流入所述空气预热器(6)，从所述空气预热器(6)流出的烟气与从所述旁路烟道(3)流出的烟气汇流后流入所述二次风暖风器(7)，并与所述二次风管路进行热交换。2.根据权利要求1所述的锅炉尾部烟气余热回收利用系统，其特征在于，流入所述空气预热器(6)的烟气量大于流入所述旁路烟道(3)的烟气量。3.根据权利要求1所述的锅炉尾部烟气余热回收利用系统，其特征在于，所述至少一个换热器包括第一换热器(4)和设置在所述第一换热器(4)的下游的第二换热器(5)，所述第一换热器(4)中流动的液体为除氧器出口给水，所述第二换热器(5)中流动的液体为凝结水，其中，所述除氧器出口给水的温度高于所述凝结水的温度。4.根据权利要求3所述的锅炉尾部烟气余热回收利用系统，其特征在于，所述第一换热器(4)中的液体经热交换后从所述第一换热器(4)流向高压加热器出口，以与所述高压加热器出口给水一起流入所述省煤器(1)。5.根据权利要求3所述的锅炉尾部烟气余热回收利用系统，其特征在于，所述第二换热器(5)中的液体经热交换后从所述第二换热器(5)流向除氧器入口。6.根据权利要求3所述的锅炉尾部烟气余热回收利用系统，其特征在于，所述系统还包括：电除尘器(8)，位于所述二次风暖风器(7)的下游；引风机(9)，位于所述电除尘器(8)的下游；第三换热器(10)，位于所述引风机(9)的下游，所述第三换热器(10)中有液体流动，其中，流入所述第三换热器(10)的液体的温度低于流入所述第二换热器(5)的液体的温度；其中，流入所述二次风暖风器(7)的烟气经热交换后从所述二次风暖风器(7)流入所述电除尘器(8)，经所述电除尘器(8)除尘后的烟气通过所述引风机(9)被输送至所述第三换热器(10)，并与所述第三换热器(10)中的液体进行热交换。7.根据权利要求6所述的锅炉尾部烟气余热回收利用系统，其特征在于，所述第三换热器(10)中流动的液体为凝结水。8.根据权利要求6所述的锅炉尾部烟气余热回收利用系统，其特征在于，所述第三换热器(10)中的液体经热交换后，至少一部分从所述第三换热器(10)流向低压加热器入口
(a1)。9.根据权利要求6所述的锅炉尾部烟气余热回收利用系统，其特征在于，所述系统还包括：一次风暖风器(11)，位于所述第三换热器(10)与所述一次风机(12)之间，并包括第一液体管路，所述一次风暖风器(11)的空气出口连接所述一次风机(12)的空气进口，所述第一液体管路与所述第三换热器(10)的液体出口连接；其中，所述第三换热器(10)中的液体经热交换后，至少一部分从所述第三换热器(10)流入所述第一液体管路，并在所述一次风暖风器(11)中与从所述一次风暖风器(11)的空气进口进入到所述一次风暖风器(11)内的气体进行热交换，所述一次风暖风器(11)内的气体经热交换后经由所述一次风机(12)被送入所述空气预热器(6)，从所述第一液体管路流出的液体流向低压加热器入口(a1)。10.根据权利要求6所述的锅炉尾部烟气余热回收利用系统，其特征在于，所述系统还包括：板式换热器(13)，位于所述第三换热器(10)的下游，并包括第二液体管路和第三液体管路，所述第二液体管路与所述第三换热器(10)的液体出口连接，所述第三液体管路中流动有热网循环水；其中，所述第三换热器(10)中的液体经热交换后，至少一部分从所述第三换热器(10)流入所述第二液体管路，并与所述第三液体管路中的所述热网循环水进行热交换，从所述第二液体管路流出的液体流向低压加热器入口(a1)。

技术总结

本公开涉及一种锅炉尾部烟气余热回收利用系统，包括：省煤器；选择性催化还原脱硝模块SCR；空气预热器；一次风机；二次风机；二次风暖风器；旁路烟道，与空气预热器并联设置；至少一个换热器，设置在旁路烟道上，换热器中有液体流动，其温度低于烟气温度；一部分烟气流入旁路烟道，并与换热器中的液体进行热交换后从旁路烟道流出，与另一部分流经空气预热器的烟气汇流后流入二次风暖风器，并与二次风管路进行热交换。通过在空气预热器尾部烟道设置二次风暖风器，置换出了一部分空气预热器入口的高温烟气，基于能量梯级利用原则，依次加热至少一个换热器中流体的液体，从而排挤能级较高的回热抽汽，达到提高锅炉效率的目的。达到提高锅炉效率的目的。达到提高锅炉效率的目的。