【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于火力发电，具体涉及一种富氧燃烧锅炉余热回收及助燃气体预热系统。
技术介绍
1、火力发电过程碳排放量巨大，清洁低碳的燃烧技术已成为未来重要的发展方向之一。
2、传统锅炉以空气为助燃剂，其中的氧气和氮气将在炉膛的高温下产生大量有害的氮氧化物，并易造成光化学烟雾，损害人体健康；同时，尾部烟气中的二氧化碳浓度很低，捕集成本较高，难以收集利用，造成环境负担，加剧温室效应。
3、为解决上述问题，富氧燃烧锅炉技术日益受到人们重视。富氧燃烧锅炉通常采用氧气和二氧化碳按一定比例配制的混合气体作为助燃剂，通过避免氮气参与反应来减少氮氧化物的形成，同时，氧气与煤粉发生充分燃烧反应之后形成二氧化碳，使得锅炉尾气中的二氧化碳浓度很高，便于后续捕集封存及利用。富氧燃烧技术可有效减少二氧化碳的排放，实现二氧化碳的资源化利用，因此具有十分光明的应用前景。
4、针对富氧燃烧锅炉，为提高能源利用率，不少学者已提出利用锅炉尾部烟气加热助燃气体并已有相关专利和应用，但已有专利及文献所述的余热回收利用过程仍存在一定问题。首先，相关专利并未设法减小换热温差，由此造成较大的损，即高品质热能做功能力损失较大；同时，现有专利主要通过助燃气体回收尾部烟气的余热，没有考虑与汽水系统进行深度结合来提高余热利用率，导致部分烟气余热并未得到充分利用。如专利“富氧燃烧锅炉的烟气余热回收系统和富氧燃烧锅炉”(cn205208599u)，利用中间循环介质在烟气进入除尘器前对烟气降温，再将升温后的中间介质直接与5℃低温氧气进行换热，将其加热到70
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供了一种富氧燃烧锅炉余热回收及助燃气体预热系统，可减小回收烟气余热过程中的损失，提高能源的利用效率，满足富氧燃烧锅炉的运行要求。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：
3、一种富氧燃烧锅炉余热回收及助燃气体预热系统，包括汽轮机，汽轮机的第一出口与乏汽冷凝器的第一入口相接，第二出口与抽汽加热器的第一入口相接，乏汽冷凝器的第一出口与烟气冷凝器的第二入口相接，第二出口与氧气一级加热器第一入口相接；烟气冷凝器的第一出口分为两路，一路与氧气三级加热器的第一入口相接，另一路通过第二支路与一次助燃风混合室的第一入口相接，烟气冷凝器的第二出口与锅炉给水加热器的第一入口相接，第三出口与氧气二级加热器的第一入口相接；氧气一级加热器的第二出口与氧气二级加热器的第二入口相接，氧气二级加热器的第二出口与氧气三级加热器的第二入口相接，氧气三级加热器的第二出口分为两路，一路与二次助燃风混合室的第二入口相接，另一路通过第三支路与一次助燃风混合室的第二入口相接；氧气三级加热器的第一出口与二氧化碳收集装置的入口相接；一次助燃风混合室的出口与低温加热器的第三入口相接，二次助燃风混合室的出口与低温加热器的第二入口相接；低温预热器的第二、第三出口分别与抽汽加热器的第二、第三入口相接；抽汽加热器的第一出口与锅炉给水加热器的第二入口相接，第二、第三出口分别与燃烧器二次助燃风入口和磨煤机入口相接；磨煤机出口与燃烧器一次助燃风入口相接；锅炉炉膛出口烟气依次掠过省煤器、脱硝装置和低温预热器，随后进入脱硫装置，脱硫装置出口与除尘器的入口相接，除尘器的出口分为两路，一路与烟气冷凝器的第一入口相接，另一路通过第一支路与二次助燃风混合室第一入口相接；锅炉给水加热器的出口与省煤器相接。
4、本专利技术进一步的改进在于，第一支路上设置有第一控制阀门。
5、本专利技术进一步的改进在于，第二支路上设置有第二控制阀门。
6、本专利技术进一步的改进在于，第三支路上设置有第三控制阀门。
7、本专利技术进一步的改进在于，氧气三级加热器的第二出口与二次助燃风混合室的第二入口相接的管路上设置有第四控制阀门。
8、本专利技术进一步的改进在于，锅炉尾部烟气经脱硝、脱硫、除尘处理后分为二次烟风和待干燥烟气。
9、本专利技术进一步的改进在于，烟气冷凝器出口的干燥烟气分为一次烟风和待收集尾气。
10、本专利技术进一步的改进在于，低温预热器利用省煤器出口烟气的温度同时加热一、二次助燃风。
11、本专利技术进一步的改进在于，抽汽加热器利用抽汽过热度进一步加热一、二次助燃风。
12、本专利技术至少具有如下有益的技术效果：
13、本专利技术以富氧燃烧锅炉的助燃气体预热系统为对象，结合能级匹配思想，着眼于整个电厂系统，综合考虑了能量数量和能量品质。其具有如下优点：
14、第一：着眼于整个系统，能量回收利用率更高。利用汽轮机乏汽冷却水加热低温氧气，回收了乏汽的凝结潜热，同时，该过程换热温差较小，损很小；
15、第二：烟气冷凝器中利用汽轮机乏汽冷凝水与烟气换热，干燥冷凝烟气的同时提高了锅炉给水的温度，由此可减少汽轮机低压缸抽汽量及低压加热器数量，增大汽轮机做功能力。此举可有效回收烟气余热，且换热温差较小，损减小；
16、第三：利用从烟气中凝结的水进一步加热氧气，使氧气的温度进一步升高，同时进一步回收利用了从烟气中凝结的水的显热，并且传热温差较小，损很小；
17、第四：利用抽取一次烟气后的剩余干燥烟气更进一步加热氧气，更进一步回收了烟气余热，同时进一步降低了干燥烟气的温度，使其比体积减小，更有利于后续收集利用，并且传热温差较小，损很小；
18、第五：利用汽轮机抽汽的过热度更进一步加热一、二次助燃风，待抽汽过热度降低后送入锅炉给水加热器，降低了抽汽与工质的传热温差，实现能量的梯级利用，有效减小了损。
19、综上，本专利技术以能级匹配思想为指导，依次利用乏汽冷却水、烟气冷凝水和干燥烟气对低温氧气进行逐级加热，与
技术介绍
中专利的最高100℃的温差相比，氧气各级加热环节的温差理论上均不超过70℃，减小了换热温差，使换热过程的熵增减小，损减小；同时进一步回收了烟气冷凝水和干燥烟气的余热，提高了余热利用率。除此之外，本专利技术将气体预热系统与汽水系统深度结合，利用乏汽冷却水加热低温氧气，实现乏汽潜热的回收利用，同时利用乏汽冷凝水回收烟气冷凝放热，有效提高了乏汽冷凝水的温度，可减少汽水系统中低压加热器的数量，减少汽轮机低压缸的抽汽量，进而增大汽轮机输出功，提高电厂热效率。
【技术保护点】
1.一种富氧燃烧锅炉余热回收及助燃气体预热系统，其特征在于，包括汽轮机(1)，汽轮机(1)的第一出口与乏汽冷凝器(2)的第一入口相接，第二出口与抽汽加热器(11)的第一入口相接，乏汽冷凝器(2)的第一出口与烟气冷凝器(3)的第二入口相接，第二出口与氧气一级加热器(4)第一入口相接；烟气冷凝器(3)的第一出口分为两路，一路与氧气三级加热器(6)的第一入口相接，另一路通过第二支路与一次助燃风混合室(8)的第一入口相接，烟气冷凝器(3)的第二出口与锅炉给水加热器(19)的第一入口相接，第三出口与氧气二级加热器(5)的第一入口相接；氧气一级加热器(4)的第二出口与氧气二级加热器(5)的第二入口相接，氧气二级加热器(5)的第二出口与氧气三级加热器(6)的第二入口相接，氧气三级加热器(6)的第二出口分为两路，一路与二次助燃风混合室(9)的第二入口相接，另一路通过第三支路与一次助燃风混合室(8)的第二入口相接；氧气三级加热器(6)的第一出口与二氧化碳收集装置(7)的入口相接；一次助燃风混合室(8)的出口与低温加热器(10)的第三入口相接，二次助燃风混合室(9)的出口与低温加热器(10)的第二入
2.根据权利要求1所述的一种富氧燃烧锅炉余热回收及助燃气体预热系统，其特征在于，第一支路上设置有第一控制阀门(20)。
3.根据权利要求2所述的一种富氧燃烧锅炉余热回收及助燃气体预热系统，其特征在于，第二支路上设置有第二控制阀门(21)。
4.根据权利要求3所述的一种富氧燃烧锅炉余热回收及助燃气体预热系统，其特征在于，第三支路上设置有第三控制阀门(22)。
5.根据权利要求4所述的一种富氧燃烧锅炉余热回收及助燃气体预热系统，其特征在于，氧气三级加热器(6)的第二出口与二次助燃风混合室(9)的第二入口相接的管路上设置有第四控制阀门(23)。
6.根据权利要求1所述的一种富氧燃烧锅炉余热回收及助燃气体预热系统，其特征在于，锅炉尾部烟气经脱硝、脱硫、除尘处理后分为二次烟风和待干燥烟气。
7.根据权利要求1所述的一种富氧燃烧锅炉余热回收及助燃气体预热系统，其特征在于，烟气冷凝器(3)出口的干燥烟气分为一次烟风和待收集尾气。
8.根据权利要求1所述的一种富氧燃烧锅炉余热回收及助燃气体预热系统，其特征在于，低温预热器(10)利用省煤器(15)出口烟气的温度同时加热一、二次助燃风。
9.根据权利要求1所述的一种富氧燃烧锅炉余热回收及助燃气体预热系统，其特征在于，抽汽加热器(11)利用汽轮机抽汽过热度进一步加热一、二次助燃风。
...【技术特征摘要】
1.一种富氧燃烧锅炉余热回收及助燃气体预热系统，其特征在于，包括汽轮机(1)，汽轮机(1)的第一出口与乏汽冷凝器(2)的第一入口相接，第二出口与抽汽加热器(11)的第一入口相接，乏汽冷凝器(2)的第一出口与烟气冷凝器(3)的第二入口相接，第二出口与氧气一级加热器(4)第一入口相接；烟气冷凝器(3)的第一出口分为两路，一路与氧气三级加热器(6)的第一入口相接，另一路通过第二支路与一次助燃风混合室(8)的第一入口相接，烟气冷凝器(3)的第二出口与锅炉给水加热器(19)的第一入口相接，第三出口与氧气二级加热器(5)的第一入口相接；氧气一级加热器(4)的第二出口与氧气二级加热器(5)的第二入口相接，氧气二级加热器(5)的第二出口与氧气三级加热器(6)的第二入口相接，氧气三级加热器(6)的第二出口分为两路，一路与二次助燃风混合室(9)的第二入口相接，另一路通过第三支路与一次助燃风混合室(8)的第二入口相接；氧气三级加热器(6)的第一出口与二氧化碳收集装置(7)的入口相接；一次助燃风混合室(8)的出口与低温加热器(10)的第三入口相接，二次助燃风混合室(9)的出口与低温加热器(10)的第二入口相接；低温预热器(10)的第二、第三出口分别与抽汽加热器(11)的第二、第三入口相接；抽汽加热器(11)的第一出口与锅炉给水加热器(19)的第二入口相接，第二、第三出口分别与燃烧器(13)二次助燃风入口和磨煤机(12)入口相接；磨煤机(12)出口与燃烧器(13)一次助燃风入口相接；锅炉(14)炉膛出口烟气依次掠过省煤器(15)、脱硝装置(16)和低温预热器(10)，随后进入脱硫装置(17)，脱硫装置(17)出口与除尘器(...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁斌彬，汤永杰，高荣泽，杨云，李玲忠，吕田，马山海，方顺利，张向宇，杜智华，王利民，车得福，
申请(专利权)人：华能兰州热电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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