循環流化床供熱機組冷渣器餘熱利用系統的製作方法

2023-12-10 13:42:57

專利名稱：循環流化床供熱機組冷渣器餘熱利用系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於循環流化床供熱機組冷渣器餘熱利用系統。
背景技術：
循環流化床鍋爐技術是一項高效低汙染清潔技術，得到了廣泛的運用，目前國內已有相當數量的循環流化床機組。由於流化床鍋爐通常燃用高灰份燃料，因此排渣熱損失較大，若能將鍋爐排渣的熱量進行回收利用，則可大大提高電廠運行的經濟性。近年來，隨著煤價的日益高漲及國內電力市場的競爭日趨激烈，各電廠都在積極開展節能增效，千方百計降低發電煤耗。作為循環流化床機組特有的冷渣器排渣餘熱利用已成為各電廠節能增效的熱點之一。目前通常採用凝結水去冷卻冷渣器回收熱量，將熱量返回到回熱系統來提高電廠的熱經濟性。因此冷渣器餘熱利用的回熱系統設計是否合理是取得節能增效的關鍵，不當的技術方案不僅花費了大量的投入，而且可能使電廠發電煤耗不降反升。請參見圖I和圖2所示，以某300MW循環流化床直接空冷供熱機組為例，優化後的回熱系統方案分別如圖I (方案I)和圖2 (方案2)所示，其中，方案I中包含I號低壓加熱器JDl、2號低壓加熱器JD2及3號低壓加熱器JD3，冷渣器並聯設置在2號低壓加熱器JD2的兩端。方案2中I號低壓加熱器JDl串聯一冷渣器，冷渣器與軸封加熱器CF相連接。其中，方案I的經濟性最好，方案I的經濟收益幾乎是方案2的兩倍。然而，在額定採暖抽汽工況(抽汽量為500t/h)下凝泵出口的凝結水總流量為324. 61t/h。經計算，如果採用方案1，即使凝結水全流量去冷渣器冷卻，此時排渣溫度將達147°C，回水溫度達128°C，兩者雖然都沒超過允許的限值，但已很接近，考慮到冷渣器實際運行時傳熱係數由於外部原因可能減小，這樣排渣溫度很容易超溫。因此從設計安全可靠性角度考慮，在額定採暖抽汽工況下不宜採用方案I的餘熱利用方式，而應選用經濟性次之的方案2。 目前對於循環流化床供熱機組冷渣器餘熱利用系統通常有以下兩種設計。其一為了保證採暖高負荷工況下冷渣器的安全運行，設計成單一的回熱系統，即無論在什麼工況下都採用經濟性不是最優的方案(如方案2)的餘熱利用方案。該設計雖保證了任何工況下冷渣器都能安全運行，但使得在非採暖高負荷工況下冷渣器餘熱利用經濟性不是最優的，經濟性比較差。其二同時設計兩套不同冷卻方案，即在非採暖及採暖低負荷工況下用凝結水去冷卻，並採用最優的利用方案(如方案I);而在採暖高負荷工況下，為了保證冷渣器的冷卻效果，而採用閉式循環水去冷卻。這種設計的經濟性要比前一種設計方案稍好，但也不是最優的。而且系統複雜，運行維護工作量大，初投資也很高。

實用新型內容本實用新型的目的在於設計一套系統，即能解決循環流化床供熱機組冷渣器餘熱利用的經濟性，又可保證冷渣器運行安全性。本實用新型的技術方案為一種循環流化床供熱機組冷渣器餘熱利用系統，至少包含I號低壓加熱器JDl和2號低壓加熱器JD2，其特徵在於冷渣器S通過第一電動關斷門I和第二電動關斷門2與2號低壓加熱器並聯，I號低壓加熱器JDl與軸封加熱器CF之間設置有第三電動關斷門3，第三電動關斷門3兩側分別通過第四電動關斷門4和第五電動關斷門5與冷渣器的兩端並聯。當非採暖及採暖低負荷工況時，第三、第四和第五電動關斷門斷開，啟動第一和第二電動關斷門；當採暖高負荷工況 時，當通過調整冷卻水量仍不能滿足排渣溫度或回水溫度要求時，將第一和第二電動關斷門斷開，啟動第三、第四和第五電動關斷門。本實用新型的有益效果為本實用新型的技術方案為了實現循環流化床供熱機組冷渣器餘熱利用的經濟性和安全性，需要根據不同的工況實施不同的餘熱利用方案，即在非採暖及採暖低負荷工況下採用經濟性最好的餘熱利用方案(如方案1)，而在採暖高負荷工況下採用能保證冷渣器安全運行但經濟性次之的餘熱利用方案(如方案2 )。以某工程300MW循環流化床供熱機組為例，採用此系統可比單一採用方案二系統每年每臺機組多節省近1600t標煤，可節省120萬燃料費(標煤價按750元/t計)，經濟效益比較顯著。

圖I為方案I中冷渣器與2號低壓加熱器並聯的結構示意圖。圖2為方案2中冷渣器與I號低壓加熱器全流量串聯的結構示意圖。圖3為本實用新型組合切換式方案的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型一種循環流化床供熱機組冷渣器餘熱利用系統的重點改進在於，將方案I和方案2結合,形成一種組合切換的技術方案。。如圖3所示，圖中虛線部分表示的是方案2，實線部分是方案1，具體來講冷渣器與低壓加熱器並聯的兩端分別通過第一電動關斷門I和第二電動關斷門2控制連接。同時，該I號低壓加熱器JDl與軸封加熱器CF之間設置第三電動關斷門3，該第三電動關斷門的兩端分別與冷渣器的入口端和出口端相連，並分別通過第四電動關斷門4和第四電動關斷門5進行控制。正如圖3所示，方案I和方案2電動關斷門進行隔離切換，在非採暖及採暖低負荷工況時，關閉虛線部分兩電動關斷門，將方案2切開，只運行實線部分的方案I ;在採暖高負荷工況時，當通過調整冷卻水量仍不能滿足排渣溫度或回水溫度要求時，將實線部分兩電動關斷門關閉，即關閉方案1，同時打開虛線部分兩電動關斷門，啟動方案2。通過這種「組合切換式」方案，將方案I和方案2有機的結合起來，即實現了冷渣器餘熱利用的高效性，又滿足了安全性要求。以上所述，僅供說明本實用新型之用，而非對本實用新型作任何形式上的限制；有關技術領域的技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍的情況下，還可以利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實例，因此，所有等同的技術方案也應該屬於本實用新型的範疇，均仍屬於本實用新型的技術方案的範 圍內。
權利要求1.一種循環流化床供熱機組冷渣器餘熱利用系統，至少包含I號低壓加熱器、2號低壓加熱器和軸封加熱器，其特徵在於冷渣器通過第一電動關斷門和第二電動關斷門與2號低壓加熱器並聯，I號低壓加熱器與軸封加熱器之間設置有第三電動關斷門，第三電動關斷門兩側分別通過第四電動關斷門和第五電動關斷門與冷渣器的兩端並聯； 當非採暖及採暖低負荷エ況時，第三、第四和第五電動關斷門斷開，啟動第一和第二電動關斷門； 當採暖高負荷エ況時，當通過調整冷卻水量仍不能滿足排渣溫度或回水溫度要求吋，將第一和第二電動關斷門斷開，啟動第三、第四和第五電動關斷門。
專利摘要本實用新型循環流化床供熱機組冷渣器餘熱利用系統，至少包含1號低壓加熱器和2號低壓加熱器，其特徵在於冷渣器通過第一電動關斷門和第二電動關斷門與2號低壓加熱器並聯，1號低壓加熱器與CF之間設置有第三電動關斷門，第三電動關斷門兩側分別通過第四電動關斷門和第五電動關斷門與冷渣器的兩端並聯；當非採暖及採暖低負荷工況時，第三、第四和第五電動關斷門斷開，啟動第一和第二電動關斷門；當採暖高負荷工況時，當通過調整冷卻水量仍不能滿足排渣溫度或回水溫度要求時，將第一和第二電動關斷門斷開，啟動第三、第四和第五電動關斷門，同時實現循環流化床供熱機組冷渣器餘熱利用的經濟性和安全性。
文檔編號F23C10/18GK202371707SQ20112053230
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月19日 優先權日2011年12月19日
發明者袁雄俊 申請人:中國電力工程顧問集團華北電力設計院工程有限公司