煙氣換熱系統及火電機組的製作方法

2023-05-25 23:48:06 2

專利名稱：煙氣換熱系統及火電機組的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及火電發電設備，具體涉及火電廠中的煙氣換熱系統
背景技術：
對鍋爐煙氣餘熱的利用，國內外已有不少的設計和實踐，均採用煙氣換熱器的型式，通過換熱器將煙氣中的熱量回收或置換給別的介質以加以利用。這種煙氣換熱器通常被稱為「低溫省煤器」、「低壓省煤器」、「煙氣冷卻器」、「煙水換熱器」等各種名稱，其實質是相同或相似的，所不同的是煙氣換熱器布置的位置和換熱介質不同。煙氣換熱器布置在除塵器前煙道中可以降低引風機的電耗、提高靜除塵器的效率。然而，由於現有的煙氣換熱系統中，煙氣換熱器入口和出口分別設有變徑段，且煙氣換熱器出口變徑段到除塵器之間還設有下遊煙道，增加了系統阻力，佔用了布置位置。而且，下遊煙道和變徑段的存在還使得煙氣換熱器和除塵器是二個相互獨立的設備，無法一體化設計。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種結構更加簡單，造價更低的煙氣換熱系統。為實現上述目的，本實用新型提供了一種煙氣換熱系統，所述煙氣換熱系統包括煙氣換熱器、上遊煙道、變徑管，以及喇叭口，其中，所述煙氣換熱器的入口經由所述變徑管和所述上遊煙道與空氣預熱器連通，其特徵在於:所述煙氣換熱器出口通過喇叭口與除塵器入口直接銜接，且所述煙氣換熱器出口與所述除塵器入口之間不再設有另一變徑管和煙道。本實用新型的一優選實施例中，上遊煙道一端與空氣預熱器連接，另一端與變徑管的一端連接，而變徑管的另一端與所述煙氣換熱器入口連接，煙氣換熱器出口通過喇叭口與除塵器直接連通。本實用新型的另一優選實施例中，變徑管和喇叭口形成為一體而成為喇叭段，所述喇叭段一端與上遊煙道連接，而喇叭段的另一端與除塵器連接，且煙氣換熱器位於所述喇叭段中。本實用新型還提供了一種火電機組，包括空氣預熱器和除塵器，以及上面所述的煙氣換熱系統，使得煙氣從所述空氣預熱器出來後經過所述煙氣換熱系統，然後進入所述除塵器。本實用新型的煙氣換熱系統中，煙氣換熱器出口的收口變徑管取消，同時除塵器入口封頭的長度縮短，煙氣換熱器出口與除塵器入口封頭直接連接。由此，相當於減少了 2隻變徑管，可以減少煙氣側阻力約60Pa。相應也減少了引風機電耗。此外，煙氣換熱器與除塵器直接連接還可以減少主廠房鍋爐到煙囪的距離，優化了主廠房布置尺寸，可以相應減少煙道、輸煤棧橋、電纜、徵地、土建支架、以及其它管道的成本。
另外，還可以實現煙氣換熱器與除塵器一體化設計。

圖1示出現有的煙氣換熱系統的一個實施例的結構示意圖；圖2示出根據本實用新型的煙氣換熱系統的第一實施例的平面圖；以及圖3示出根據本實用新型的煙氣換熱系統的第二實施例的平面圖。
具體實施方式
以下將結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細說明，以便更清楚理解本實用新型的目的、特點和優點。應理解的是，附圖所示的實施例並不是對本實用新型範圍的限制，而只是為了說明本實用新型技術方案的實質精神。煙氣換熱器:通過煙氣換熱器可回收或置換煙氣中的熱量，降低煙氣的溫度，通常被稱為「低溫省煤器」、「低壓省煤器」、「煙氣冷卻器」、「煙水換熱器」等各種名稱。圖1示出現有的煙氣換熱系統10的一個實施例的結構示意圖。圖中所示的煙氣換熱系統可用於100MW的發電設備中，共有三個煙氣換熱器。如圖1所示，煙氣換熱系統包括煙氣換熱器1、上遊煙道2、變徑管3、另一變徑管4、下遊煙道5，以及喇叭口 6。上遊煙道2 一端與空氣預熱器(未圖示)連接，另一端與變徑管3連接。下遊煙道一端與變徑管4連接，另一端與喇叭口 6連接。現有的發電機組中，一般來說，空氣預熱器(未圖示)出來的煙氣流速為15m/s左右，而為了達到較佳的工作效率，煙氣換熱器I的入口煙氣的速度要求為7m/s左右。因此，在煙氣換熱器I與上遊煙道2的銜接處設有變徑管3，以將煙氣速度降低到7m/S。而為了降低煙氣換熱器I到除塵器(未圖示)之間的煙氣管道5 (下遊煙道5)積灰，下遊煙道5中的煙氣流速需要達到15m/s左右。因此，在煙氣換熱器I與下遊煙道5之間設有另一變徑管4，以將煙氣流速從7m/s提高到15m/s。另外，為了達到較佳的工作效率，除塵器入口的煙氣流速要求在lm/s左右，因此通常在煙道5與除塵器之間設置喇叭口 6，以將來自下遊煙道5的煙氣的流速從15m/s降至lm/s ο由圖1以及上述說明可看出，為了滿足煙氣換熱系統中各設備的工作要求，需要設置多個變徑管3、4以及煙道5，增加了系統阻力，佔用了布置位置，系統複雜，造價高。圖2示出根據本實用新型的煙氣換熱系統100的第一實施例的平面圖。如圖2所示，煙氣換熱系統100包括煙氣換熱器1、上遊煙道2、變徑管3，以及喇叭口 7 (或稱為除塵器入口喇叭段或除塵器入口封頭)。上遊煙道2—端與空氣預熱器(未圖示)連接，另一端與變徑管3的一端連接，變徑管3的另一端與煙氣換熱器I入口連接。煙氣換熱器I出口通過喇叭口 7與除塵器(未圖示)直接連通，省略了現有技術中的變徑管4和下遊煙道5，使得煙氣換熱系統結構相對簡單。由於煙氣換熱器I出來的煙氣流速約為7m/s，因此，喇叭口 7僅需將煙氣流速從7m/s降低到lm/s即可。與現有技術中，將煙氣流速從約15m/s降低到約lm/s的喇叭口 6相比，喇叭口 7長度縮短。圖3示出根據本實用新型的煙氣換熱系統100的第二實施例的平面圖。本實施例與第一實施例不同之處在於，如圖3所示，取消了煙氣換熱器I上遊的變徑管，同時將除塵器入口喇叭段8尺寸擴大，使得喇叭段8的一端與上遊煙道2連接，而喇叭段8的另一端與除塵器連接。煙氣換熱器I嵌入除塵器入口喇叭段8的流速合適的位置。上述實施例中，煙氣換熱器出口的收口變徑管取消，同時除塵器入口封頭(入口喇叭段7、8)的長度縮短，煙氣換熱器出口與除塵器入口封頭直接連接。由此，相當於減少了2隻變徑管，可以減少煙氣側阻力約60Pa。相應也減少了引風機電耗。此外，煙氣換熱器I與除塵器直接連接還可以減少主廠房鍋爐到煙囪的距離，優化了主廠房布置尺寸，可以相應減少煙道、輸煤棧橋、電纜、徵地、土建支架、以及其它管道的成本。尤其重要的是，基於上述實施例的原理，煙氣換熱器可以與除塵器一體化設計，對二者中更為主體的設備除塵器設備的設計人員來說，在保證取得煙氣換熱器有良好的安全性的同時，可以合理的優化除塵器的外形設計，合理的優化除塵器內部的結構設計，在確保餘熱利用和提高除塵效率的雙重目的前提下，能夠降低除塵器設備造價。本實用新型的煙氣換熱系統中，將煙氣換熱器與除塵器入口的喇叭口合併設置，煙氣換熱器與除塵器一體化設計考慮，煙氣換熱器內部由多組密集的順列布置鰭片管組成，對煙氣流場可以起到很好的整流均布作用，與常規的煙氣換熱器設置在除塵器前的設計方案相比，具有降低煙氣系統阻力、減少廠房布置尺寸、優化除塵器入口氣流分布均勻係數、減少設備積灰、減少土建負荷的效果，並且可以降低引風機的電耗。同時可以優化除塵器設備外形及內部結構設計。以上已詳細描述了本實用新型的較佳實施例，但應理解到，在閱讀了本實用新型的上述講授內容之後，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改。這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
權利要求1.一種煙氣換熱系統，所述煙氣換熱系統包括煙氣換熱器(I)、上遊煙道(2)、變徑管(3)，以及喇叭口(7)，其中，所述煙氣換熱器(I)的入口經由所述變徑管(3)和所述上遊煙道(2)與空氣預熱器連通，其特徵在於:所述煙氣換熱器出口通過喇叭口(7)與除塵器入口直接銜接，且所述煙氣換熱器出口與所述除塵器入口之間不再設有另一變徑管和煙道。
2.根據權利要求1所述的煙氣換熱系統，其特徵在於:所述上遊煙道一端與空氣預熱器連接，另一端與所述變徑管(3)的一端連接，而所述變徑管(3)的另一端與所述煙氣換熱器(I)入口連接，所述煙氣換熱器(I)出口通過所述喇叭口( 7 )與除塵器直接連通。
3.根據權利要求1所述的煙氣換熱系統，其特徵在於:所述變徑管(3)和所述喇叭口(7)形成為一體而成為喇叭段(8)，所述喇叭段(8)—端與所述上遊煙道(2)連接，而所述喇叭段(8)的另一端與除塵器連接，且所述煙氣換熱器(I)位於所述喇叭段(8)中。
4.一種火電機組，包括空氣預熱器和除塵器，其特徵在於:還包含權利要求1-3中任一項所述的煙氣換熱系統，使得煙氣從所述空氣預熱器出來後經過所述煙氣換熱系統，然後進入所述除塵器。
專利摘要本實用新型涉及一種煙氣換熱系統及火電機組。其中，煙氣換熱系統設有煙氣換熱器，煙氣換熱器的入口經由變徑管和上遊煙道與空氣預熱器連通。煙氣換熱器出口通過喇叭口與除塵器入口直接銜接，且煙氣換熱器出口與除塵器入口之間不再設有另一變徑管和煙道。煙氣換熱器與除塵器直接連接可以減少主廠房鍋爐到煙囪的距離，優化了主廠房布置尺寸，可以相應減少煙道、輸煤棧橋、電纜、徵地、土建支架、以及其它管道的成本。
文檔編號F28F9/26GK202974021SQ201220727079
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月25日 優先權日2012年12月25日
發明者鄧文祥, 葉勇健, 陶秋根, 何毓忠, 胡雄偉, 王劍波 申請人:中國電力工程顧問集團華東電力設計院, 浙江菲達環保科技股份有限公司