一种机炉耦合供热余热利用系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种机炉耦合供热余热利用系统，系统包括锅炉烟气余热回用系统、汽轮机发电系统、冷凝水回热系统和供暖系统；锅炉烟气余热回用系统，包括烟水换热器；汽轮机发电系统包括相互连通的中压缸和低压缸，中压缸和低压缸还分别连通供暖系统；冷凝水回热系统，用于将作为热网循环水热源的蒸汽放热后得到的冷凝水和/或将冷凝装置冷凝后得到的冷凝水再次加热；供暖系统，用于向用户端提供热量。该系统充分利用锅炉余热和汽轮机发电的低品位能源用于供暖，减少低品位和高品位热能的浪费，设置有储热罐，可以在发电高负荷期将热能储存，达到了热电解耦的效果；降低了锅炉排烟温度，减少了烟气脱硫用水量，本系统节能环保，经济效益好。经济效益好。经济效益好。

【技术实现步骤摘要】
一种机炉耦合供热余热利用系统


[0001]本技术属于能源利用
，具体涉及一种机炉耦合供热余热利用系统。

技术介绍

[0002]我国的煤炭资源丰富，燃煤电站在电力系统中占据着重要的位置，化石能源的大量消耗给环境带来不小的压力，锅炉作为火力发电机组的主要设备，是热能动力设备，同时也是高能耗，高污染的主要来源。
[0003]锅炉的排烟损失是锅炉各项热损失中最大的一项，约占锅炉热损失的70～80％。锅炉烟气排放包括固体及气体污染物，同时也包括过高的排烟温度带来的热污染。在燃煤发电站，一般的废气排放温度为120-130℃，燃用高硫燃料的锅炉，排烟温度可达150℃，而在其它类型的发电站，例如循环流化床发电站，它的废气排放温度甚至会大于150℃。而且，受热面的污染程度随着锅炉运行时间而加剧，排烟温度要比一般设计温度还要高20-30℃。排烟温度过高导致更多的能源消耗，这无疑是一个巨大的损失。
[0004]汽轮机的冷源损失，是火力发电厂中另外一个热量损失较大的一项，即便是对于目前世界上最先进的1000MW超超临界机组，冷端损失也占整个汽水循环热量的50％以上。由此可以看到，发电厂中本身的能量损失非常严重，存在着大量的能源没有完全得到利用。
[0005]目前采用的能源利用方式主要有：通过提高蒸汽参数、采用二次再热等手段来提高循环效率，降低系统运行过程中的冷端损失。但是由于本身的技术水平以及受材料、投资和环境温度等限制，对循环效率改善有限。如果能有效地将这些损失的热量进行回收再利用，将为整个社会的节能减排做出重大贡献。
[0006]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于提供一种机炉耦合供热余热利用系统，以至少解决目前燃煤电厂锅炉排烟温度过高，尾部烟道余热不能充分利用，同时，供热过程中需要引出汽轮机中的高品位的热能来加热供热的循环水，造成高品位能源的浪费，汽轮机冷源损失严重，能源浪费大的问题。
[0008]为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0009]一种机炉耦合供热余热利用系统，所述系统包括锅炉烟气余热回用系统、汽轮机发电系统、冷凝水回热系统和供暖系统；
[0010]所述锅炉烟气余热回用系统，包括烟水换热器，设置于锅炉烟道中；
[0011]所述汽轮机发电系统包括相互连通的中压缸和低压缸，所述低压缸通过第一管道与所述冷凝水回热系统连通，所述第一管道上设置有冷凝装置，低压缸内的蒸汽在非供暖时通过冷凝装置将蒸汽冷凝后进入冷凝水回热系统；所述中压缸和低压缸还分别连通供暖系统，在供暖时低压缸内蒸汽进入所述供暖系统作为热网循环水热源；所述中压缸内的蒸汽在发电高负荷供暖时也进入所述供暖系统作为热网循环水热源；
[0012]所述冷凝水回热系统，用于将作为热网循环水热源的蒸汽放热后得到的冷凝水和/或将所述冷凝装置冷凝后得到的冷凝水再次加热，提高锅炉给水温度并将其回送至锅炉省煤器；
[0013]所述供暖系统，用于向用户端提供热量，在发电高负荷供暖时，所述中压缸蒸汽排出口与所述烟水换热器均与所述供暖系统连通，用于向供暖系统中提供加热热网循环水的高温驱动热源；在供暖时，所述低压缸与所述供暖系统连通，用于向所述供暖系统中提供加热热网循环水的低温热源。
[0014]在如上所述的机炉耦合供热余热利用系统，优选，来自所述中压缸的蒸汽与来自所述烟水换热器的热水先汇聚混合后再输送至所述供暖系统，用作供暖系统中加热热网循环水的高温热源。
[0015]在如上所述的机炉耦合供热余热利用系统，优选，所述烟水换热器为两个，所述锅炉烟气余热回用系统包括设置于锅炉烟道中且依次连通的空气预热器、第一烟水换热器、除尘器、第二烟水换热器，来自锅炉的烟气依次经过空气预热器、第一烟水换热器、除尘器、第二烟水换热器后进入脱硫装置，进行锅炉烟气尾气处理；
[0016]所述中压缸与所述第一烟水换热器均与所述供暖系统连通，来自所述中压缸的蒸汽与来自所述第一烟水换热器的热水先汇聚混合后再输送至所述供暖系统，用作供暖系统中加热热网循环水的高温热源；
[0017]所述冷凝水回热系统包括依次连通并设置在回热主管道上的多个低压回热加热器、除氧器、给水泵和高压回热加热器，所述第一管道的输出端与所述低压回热加热器的冷凝水输入端连通，所述高压回热加热器的冷凝水输出端与省煤器连通，部分所述低压回热加热器与所述第二烟水换热器并联连接，用于将部分冷凝水输送至所述第二烟水换热器中加热，然后再将加热后的冷凝水输送至回热主管道上；部分所述低压回热加热器与所述第一烟水换热器并联连接，用于将部分冷凝水输送至所述第一烟水换热器中加热，然后再将加热后的冷凝水输送至回热主管道上。
[0018]在如上所述的机炉耦合供热余热利用系统，优选，所述供暖系统包括储热罐，加热后的热网循环水供应至用户端或者所述储热罐内；
[0019]所述供暖系统还包括高温换热器、热网加热器和吸收式热泵，所述中压缸的蒸汽与所述第一烟水换热器的循环水混合形成第一连通点，所述高温换热器的混合热源输入端与所述第一连通点连通，所述高温换热器的降温混合热源输出端与所述吸收式热泵的混合热源输入端连通，所述吸收式热泵的降温混合热源输出端分别与所述第一烟水换热器的混合水输入端和热网循环水管道连通，所述高温换热器用于高温汽水混合物和热网循环水之间换热；
[0020]所述热网加热器的热源输入端通过第一支管与所述低压缸连通，低压缸内蒸汽在所述热网加热器的热源输出端与所述冷凝装置出口部位的第一管道连接，用于将在所述热网加热器中放热后的蒸汽热源输送至冷凝水回热系统，所述热网加热器的热网循环水输入端与所述热网循环水管道的输出端连通，所述热网加热器用于热网循环水的加热；
[0021]所述热网加热器的热网循环水输出端与所述吸收式热泵的热网循环水输入端连通，所述吸收式热泵的热网循环水输出端与所述高温换热器的热网循环水输入端连通，所述高温换热器的热网循环水输出端通过供热总管分别连接入所述储热罐和用户端，且由第
8阀门和第7阀门分别控制进入储热罐和用户端的热网循环水；
[0022]在所述中压缸与第一连通点之间的管道上设置有第5阀门，在所述第一烟水换热器与第一连通点之间的管道上设置有第6阀门，第5阀门和第6阀门在发电高负荷期开启。
[0023]在如上所述的机炉耦合供热余热利用系统，优选，所述低压缸通过第二支管与所述吸收式热泵的蒸汽热源输入端连通，所述吸收式热泵的降温蒸汽热源输出端与所述冷凝装置出口部位的第一管道连接，用于将在所述吸收式热泵中放热后的蒸汽热源输送至冷凝水回热系统；所述低压缸内蒸汽作为吸收式热泵的低温热源；第二支管上设置有第4阀门，第4阀门在发电高负荷供热期开启；
[0024]冷凝后的水与所述第一支管内的水混合后进入所述第一管道内；
[0025]所述冷凝装置为空气冷凝器；
[0026]所述第一管道上还设置有凝结水泵，所述凝结水泵用于将冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机炉耦合供热余热利用系统，其特征在于，所述系统包括锅炉烟气余热回用系统、汽轮机发电系统、冷凝水回热系统和供暖系统；所述锅炉烟气余热回用系统，包括烟水换热器，设置于锅炉烟道中；所述汽轮机发电系统包括相互连通的中压缸和低压缸，所述低压缸通过第一管道与所述冷凝水回热系统连通，所述第一管道上设置有冷凝装置，低压缸内的蒸汽在非供暖时通过冷凝装置将蒸汽冷凝后进入冷凝水回热系统；所述中压缸和低压缸还分别连通供暖系统，在供暖时低压缸内蒸汽进入所述供暖系统作为热网循环水热源；所述中压缸内的蒸汽在发电高负荷供暖时也进入所述供暖系统作为热网循环水热源；所述冷凝水回热系统，用于将作为热网循环水热源的蒸汽放热后得到的冷凝水和/或将所述冷凝装置冷凝后得到的冷凝水再次加热，提高锅炉给水温度，并将其回送至锅炉省煤器；所述供暖系统，用于向用户端提供热量，在发电高负荷供暖时，所述中压缸蒸汽排出口与所述烟水换热器均与所述供暖系统连通，用于向供暖系统中提供加热热网循环水的高温驱动热源；在供暖时，所述低压缸与所述供暖系统连通，用于向所述供暖系统中提供加热热网循环水的低温热源。2.如权利要求1所述的机炉耦合供热余热利用系统，其特征在于，来自所述中压缸的蒸汽与来自所述烟水换热器的热水先汇聚混合后再输送至所述供暖系统，用作供暖系统中加热热网循环水的高温热源。3.如权利要求2所述的机炉耦合供热余热利用系统，其特征在于，所述烟水换热器为两个，所述锅炉烟气余热回用系统包括设置于锅炉烟道中且依次连通的空气预热器、第一烟水换热器、除尘器、第二烟水换热器，来自锅炉的烟气依次经过空气预热器、第一烟水换热器、除尘器、第二烟水换热器后进入脱硫装置，进行锅炉烟气尾气处理；所述中压缸与所述第一烟水换热器均与所述供暖系统连通，来自所述中压缸的蒸汽与来自所述第一烟水换热器的热水先汇聚混合后再输送至所述供暖系统，用作供暖系统中加热热网循环水的高温热源；所述冷凝水回热系统包括依次连通并设置在回热主管道上的多个低压回热加热器、除氧器、给水泵和高压回热加热器，所述第一管道的输出端与所述低压回热加热器的冷凝水输入端连通，所述高压回热加热器的冷凝水输出端与省煤器连通，部分所述低压回热加热器与所述第二烟水换热器并联连接，用于将部分冷凝水输送至所述第二烟水换热器中加热，然后再将加热后的冷凝水输送至回热主管道上；部分所述低压回热加热器与所述第一烟水换热器并联连接，用于将部分冷凝水输送至所述第一烟水换热器中加热，然后再将加热后的冷凝水输送至回热主管道上。4.如权利要求3所述的机炉耦合供热余热利用系统，其特征在于，所述供暖系统包括储热罐，加热后的热网循环水供应至用户端或者所述储热罐内；所述供暖系统还包括高温换热器、热网加热器和吸收式热泵，所述中压缸的蒸汽与所述第一烟水换热器的循环水混合形成第一连通点，所述高温换热器的混合热源输入端与所述第一连通点连通，所述高温换热器的降温混合热源输出端与所述吸收式热泵的混合热源输入端连通，所述吸收式热泵的降温混合热源输出端分别与所述第一烟水换热器的混合水输入端和热网循环水管道连通，所述高温换热器用于高温汽水混合物和热网循环水之间换
热；所述热网加热器的热源输入端通过第一支管与所述低压缸连通，低压缸内蒸汽在所述热网加热器的热源输出端与所述冷凝装置出口部位的第一管道连接，用于将在所述热网加热器中放热后的蒸汽热源输送至冷凝水回热系统，所述热网加热器的热网循环水输入端与所述热网循环水管道的输出端连通，所述热网加热器用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪梅，张力，高维，
申请(专利权)人：国电龙源电力技术工程有限责任公司，
类型：新型
国别省市：