本發(fā)明屬于電站鍋爐尾部煙氣余熱回收及高效發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及電站鍋爐排煙余熱回收用于汽輪機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)的高效發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在火力發(fā)電廠鍋爐排煙中含有豐富的余熱資源。燃煙煤鍋爐的排煙溫度為125℃左右，燃褐煤鍋爐的排煙溫度為150℃左右。相應(yīng)地，鍋爐排煙熱損失約5～8％，是電站鍋爐最大的一項(xiàng)熱損失。為了進(jìn)一步提高火電機(jī)組熱效率，滿足電力工業(yè)日益嚴(yán)格的節(jié)能減排要求，鍋爐尾部煙氣余熱利用受到廣泛重視。目前煙氣余熱利用的基本思路是，以汽輪機(jī)組給水回?zé)嵯到y(tǒng)中溫度較低的凝結(jié)水或給水作為冷卻介質(zhì)回收煙氣余熱使排煙溫度降低至約90℃，由此節(jié)省給水回?zé)嵯到y(tǒng)中的汽輪機(jī)抽汽，從而獲得火力發(fā)電機(jī)組熱效率的提高。

目前廣泛應(yīng)用的煙氣余熱利用系統(tǒng)是在鍋爐空氣預(yù)熱器的煙氣下游布置低溫省煤器(也稱低壓省煤器)系統(tǒng)，以機(jī)組凝結(jié)水作為冷卻介質(zhì)回收鍋爐排煙余熱至煙溫約90℃。這種系統(tǒng)的不足之處是：由于低溫省煤器的煙氣降溫區(qū)間為鍋爐排煙溫度至90℃，所以煙氣側(cè)煙溫水平較低，所回收的煙氣余熱只能排擠做功能力較低的汽輪機(jī)低壓抽汽，因而由煙氣余熱回收獲得的發(fā)電機(jī)組節(jié)能效益較低，燃煙煤發(fā)電機(jī)組的節(jié)煤效益約為0.5％；而且，由于低溫?zé)煔馀c凝結(jié)水之間的換熱溫差較低，使得低溫省煤器的成本和體積較大，降低了該余熱利用系統(tǒng)工程應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性。

為了進(jìn)一步提高鍋爐尾部煙氣余熱回收系統(tǒng)的熱功轉(zhuǎn)換效率，德國學(xué)者提出了一種基于空氣預(yù)熱器旁通煙道的余熱利用系統(tǒng)。它是在鍋爐尾部設(shè)置與空氣預(yù)熱器并聯(lián)的旁通煙道，同時(shí)在空氣預(yù)熱器下游布置水媒式空氣預(yù)熱器，利用低溫段煙氣放熱預(yù)熱送風(fēng)，使得空氣預(yù)熱器入口分流出一部分煙氣在旁通煙道內(nèi)通過高壓省煤器及低壓省煤器分別加熱機(jī)組給水與凝結(jié)水，從而明顯提高由給水回?zé)嵯到y(tǒng)所回收煙氣熱能的煙溫水平，相應(yīng)地提高了煙氣余熱所排擠抽汽的品質(zhì)，使余熱回收系統(tǒng)的熱效率明顯提高。研究表明在相同的煙氣余熱回收量下，該系統(tǒng)的節(jié)能效益約為低溫省煤器系統(tǒng)的2倍。

經(jīng)分析比較，在目前已公開的各類鍋爐尾部煙氣余熱利用系統(tǒng)中，旁通煙道系統(tǒng)具有最優(yōu)的熱經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。但是，從工程應(yīng)用的角度，現(xiàn)有的旁通煙道系統(tǒng)仍存在以下不足：

(1)采用空氣預(yù)熱器旁通煙道使得鍋爐尾部受熱面的煙氣分配及安全運(yùn)行較難控制，系統(tǒng)趨于復(fù)雜，鍋爐尾部煙道的投資也增大。在該系統(tǒng)中，為控制空氣預(yù)熱器和低壓省煤器冷端受熱面的低溫腐蝕，需要準(zhǔn)確有效地控制空氣預(yù)熱器和旁通煙道各自出口的煙氣溫度，而出口煙氣溫度與煙氣在這兩個(gè)并聯(lián)流路內(nèi)的分配直接相關(guān)。關(guān)于如何有效控制煙氣在空氣預(yù)熱器和旁通煙道間的分配，目前還未有成熟可靠的技術(shù)手段和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于已然系統(tǒng)龐大的火力發(fā)電系統(tǒng)來說，增設(shè)旁通煙道使得系統(tǒng)更趨復(fù)雜，安全可靠運(yùn)行和自動(dòng)控制的難度增大。而且，增設(shè)旁通煙道需對(duì)鍋爐尾部煙道重新設(shè)計(jì)，使煙道的改造投資增大。

(2)采用煙氣與機(jī)組給水或凝結(jié)水直接換熱使得受熱面腐蝕、磨損及積灰的風(fēng)險(xiǎn)較大，系統(tǒng)運(yùn)行可靠性降低，旁通煙道內(nèi)高壓省煤器與低壓省煤器的投資也較大。正如目前在低溫省煤器系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中所遇到的運(yùn)行難點(diǎn)，低溫?zé)煔馀c低溫凝結(jié)水直接換熱的省煤器面臨著較為突出的低溫腐蝕及堵灰問題，這是含硫燃料燃燒產(chǎn)生煙氣的低溫余熱的利用中至今仍未有效解決的應(yīng)用難點(diǎn)。為減輕低溫腐蝕，一部分低壓省煤器冷端受熱面需采用價(jià)格昂貴的耐腐蝕材質(zhì)，使得受熱面投資增大。此外，由于旁通煙道內(nèi)的省煤器是布置在含灰濃度較大的煙氣中，所以為防止受熱面磨損過快只能采用較低煙氣流速，加之灰粒污染對(duì)受熱面?zhèn)鳠徇^程的弱化，使得受熱面總傳熱系數(shù)較低，而且，為防止受熱面嚴(yán)重積灰只能采用抗積灰效果好但翅化比較小的換熱管型，低傳熱系數(shù)和低翅化比使得旁通煙道內(nèi)省煤器的投資進(jìn)一步增大，系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用也隨之增大。

(3)采用水媒式空氣預(yù)熱器使得系統(tǒng)投資及運(yùn)行費(fèi)用明顯增大，系統(tǒng)流程更加復(fù)雜，系統(tǒng)的工程可行性和投資經(jīng)濟(jì)性均降低。所謂水媒式空氣預(yù)熱器，是以閉式循環(huán)水為中間傳熱介質(zhì)，通過低溫?zé)煔忸A(yù)熱鍋爐送風(fēng)。由于低溫?zé)煔馀c空氣通過中間介質(zhì)間接傳熱，水媒式空氣預(yù)熱器的空氣側(cè)和煙氣側(cè)受熱面的換熱溫差均很小，導(dǎo)致水媒式空氣預(yù)熱器的投資及運(yùn)行費(fèi)用很大，對(duì)系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性造成了顯著的不利影響。而且，水媒式空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)受熱面發(fā)生嚴(yán)重低溫腐蝕與堵灰的風(fēng)險(xiǎn)也較高，使得影響系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)增多。此外，鍋爐主空氣預(yù)熱器的安全可靠運(yùn)行與水媒式空氣預(yù)熱器直接相關(guān)，而水媒式空氣預(yù)熱器是一個(gè)由煙氣側(cè)、空氣側(cè)受熱面及閉式水循環(huán)回路共同構(gòu)成的換熱系統(tǒng)，使得余熱利用系統(tǒng)整體過于復(fù)雜，運(yùn)行參數(shù)不易調(diào)節(jié)控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述問題而進(jìn)行的，目的在于提供一種利用循環(huán)熱風(fēng)作為傳熱介質(zhì)，提高了給水回?zé)嵯到y(tǒng)所回收利用煙氣余熱的氣溫水平和熱功轉(zhuǎn)換效率，實(shí)現(xiàn)了發(fā)電系統(tǒng)的供電效率的大幅提高，降低了余熱回收系統(tǒng)投資與運(yùn)行控制難度，避免了余熱回收裝置的腐蝕、積灰與磨損問題，克服了空氣預(yù)熱器的冷端低溫腐蝕，而且無需新建旁通煙道，系統(tǒng)流程簡(jiǎn)潔，更易于工程實(shí)施。

一種基于熱風(fēng)再循環(huán)的電站鍋爐尾部煙氣余熱利用系統(tǒng)(發(fā)明名稱和主題要統(tǒng)一)，用于在鍋爐中對(duì)燃料進(jìn)行燃燒且與含有以蒸汽做功驅(qū)動(dòng)的汽輪機(jī)的汽輪機(jī)組相連接，其特征在于，包括：鍋爐給水回?zé)峒訜嵫b置，具有順序相連通的低壓加熱單元、高壓加熱單元、除氧單元及給水泵；和鍋爐尾部煙氣余熱利用裝置，其中，低壓加熱單元以鍋爐產(chǎn)生的蒸汽做功后的低壓抽汽作為換熱熱源，高壓加熱單元以蒸汽做功后的高壓抽汽作為換熱熱源，

鍋爐尾部煙氣余熱利用裝置具有設(shè)置在鍋爐外的空氣預(yù)熱器和再循環(huán)風(fēng)道，空氣預(yù)熱器具有空氣流道和煙氣流道，再循環(huán)風(fēng)道具有順序相連通的高壓換熱器、低壓換熱器和再循環(huán)風(fēng)機(jī)，

煙氣流道的進(jìn)口端與鍋爐的尾部煙道相連通，鍋爐排出的中溫?zé)煔鈴奈膊繜煹肋M(jìn)入煙氣流道后經(jīng)煙氣流道的出口排出，

空氣流道的進(jìn)口端與環(huán)境冷風(fēng)的冷風(fēng)風(fēng)道相連通，出口端與鍋爐的熱風(fēng)風(fēng)道相連通，環(huán)境冷風(fēng)被送風(fēng)機(jī)送入冷風(fēng)風(fēng)道，與來自再循環(huán)風(fēng)道出口的循環(huán)風(fēng)混合后進(jìn)入空氣流道，并與煙氣流道的中溫?zé)煔膺M(jìn)行熱量交換后被加熱成為熱風(fēng)，該熱風(fēng)的一部分通過熱風(fēng)風(fēng)道進(jìn)入鍋爐，

再循環(huán)風(fēng)道的進(jìn)口端與熱風(fēng)風(fēng)道相連通，出口端與冷風(fēng)風(fēng)道相連通，熱風(fēng)風(fēng)道內(nèi)的熱風(fēng)的另一部分從再循環(huán)風(fēng)道的進(jìn)口端依次經(jīng)過高壓換熱器、低壓換熱器以及再循環(huán)風(fēng)機(jī)后經(jīng)過再循環(huán)風(fēng)道的出口流入冷風(fēng)風(fēng)道，

鍋爐產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過汽輪機(jī)做功后經(jīng)冷凝得到凝結(jié)水，該凝結(jié)水的一部分進(jìn)入低壓加熱單元換熱得到低壓加熱水，另一部分進(jìn)入低壓換熱器后被熱風(fēng)換熱得到低壓換熱水，低壓加熱水與低壓換熱水混合后進(jìn)入除氧單元被除氧得到除氧水，

除氧水經(jīng)給水泵升壓后，一部分進(jìn)入高壓加熱單元換熱得到高壓加熱水，另一部分進(jìn)入高壓換熱器被熱風(fēng)加熱后得到高壓換熱水，高壓加熱水與高壓換熱水混合后作為鍋爐給水供給鍋爐加熱。

本發(fā)明提供的基于熱風(fēng)再循環(huán)的電站鍋爐尾部煙氣余熱利用系統(tǒng)，還可以具有這樣的特征，其特征在于：其中，低壓加熱單元、高壓加熱單元均包括至少一個(gè)抽汽加熱器。

本發(fā)明提供的基于熱風(fēng)再循環(huán)的電站鍋爐尾部煙氣余熱利用系統(tǒng)，還可以具有這樣的特征，其特征在于：其中，低壓加熱單元具有從蒸汽做功后經(jīng)冷凝得到凝結(jié)水的凝結(jié)水管道的出口端向除氧單元進(jìn)水端依次串聯(lián)設(shè)置的四個(gè)抽汽加熱器。

本發(fā)明提供的基于熱風(fēng)再循環(huán)的電站鍋爐尾部煙氣余熱利用系統(tǒng)，還可以具有這樣的特征，其特征在于：其中，高壓加熱單元具有從給水泵的出水端向鍋爐給水端依次串聯(lián)設(shè)置的三個(gè)抽汽加熱器。

本發(fā)明提供的基于熱風(fēng)再循環(huán)的電站鍋爐尾部煙氣余熱利用系統(tǒng)，還可以具有這樣的特征，其特征在于：其中，再循環(huán)風(fēng)道設(shè)置有熱風(fēng)調(diào)節(jié)閥，該熱風(fēng)調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)送入鍋爐的熱風(fēng)量與再循環(huán)熱風(fēng)量的比例大小。

本發(fā)明提供的基于熱風(fēng)再循環(huán)的電站鍋爐尾部煙氣余熱利用系統(tǒng)，還可以具有這樣的特征，其特征在于：其中，除氧單元為除氧器。

本發(fā)明提供的基于熱風(fēng)再循環(huán)的電站鍋爐尾部煙氣余熱利用系統(tǒng)，還可以具有這樣的特征，其特征在于：其中，空氣預(yù)熱器既可以為回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，也可以為管式空氣預(yù)熱器。

本發(fā)明提供的基于熱風(fēng)再循環(huán)的電站鍋爐尾部煙氣余熱利用系統(tǒng)，還可以具有這樣的特征，其特征在于：其中，高壓換熱器為高壓省煤器，低壓換熱器為低壓省煤器。

本發(fā)明還提供一種包含基于熱風(fēng)再循環(huán)的電站鍋爐尾部煙氣余熱利用系統(tǒng)的高效發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括：汽輪機(jī)組，讓鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入而做功，具有輸出軸；發(fā)電機(jī)組，與汽輪機(jī)組的輸出軸連接，用于發(fā)電，其中，本發(fā)明所述基于熱風(fēng)再循環(huán)的電站鍋爐尾部煙氣余熱利用系統(tǒng)為鍋爐機(jī)組與汽輪機(jī)組之間的一種熱力系統(tǒng)耦合。

發(fā)明作用與效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的鍋爐機(jī)組和發(fā)電系統(tǒng)有益效果是：

(1)仍能保證汽輪發(fā)電機(jī)組所利用煙氣余熱的品質(zhì)與現(xiàn)有技術(shù)的旁通煙道系統(tǒng)接近，使得發(fā)電效率大大提高。這是因?yàn)橥ㄟ^熱風(fēng)再循環(huán)，增大了空氣預(yù)熱器內(nèi)空氣量，使得由鍋爐尾部煙氣來加熱空氣所需的熱量增加，煙氣溫度降低，回收的煙氣余熱轉(zhuǎn)移到熱風(fēng)中，加熱后的熱風(fēng)溫度與旁通煙氣進(jìn)口溫度接近，僅有20℃左右的溫差，兩者品質(zhì)接近。同時(shí)在保證鍋爐送風(fēng)量和送風(fēng)溫度不變條件下，將多出的熱風(fēng)進(jìn)行再循環(huán)，利用高品質(zhì)的循環(huán)熱風(fēng)加熱機(jī)組給水和凝結(jié)水，由此減少高壓加熱器和低壓加熱器的抽汽量，節(jié)省抽汽返回汽輪機(jī)繼續(xù)膨脹做功，最后的結(jié)果是使得火力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率得以大幅提高。

(2)避免余熱回收裝置的腐蝕、積灰與磨損問題的出現(xiàn)，降低了余熱回收裝置換熱面投資。這是因?yàn)椴捎们鍧嵉难h(huán)熱風(fēng)作為熱源，一方面，避免了余熱利用裝置的腐蝕、磨損與積灰問題；另一方面，因不存在積灰、磨損問題，可以提高換熱器中熱風(fēng)的流速來提高換熱系數(shù)從而降低換熱器投資，而且還可以采用高翅化比的換熱管型從而進(jìn)一步降低換熱器的體積、投資及運(yùn)行費(fèi)用。

(3)避免了旁通煙道改造，不增加自動(dòng)控制系統(tǒng)難度。由于采用空氣作為中間傳熱介質(zhì)，將煙氣熱量間接進(jìn)行回收利用，故只需增加空氣預(yù)熱器原有換熱面，不需要進(jìn)行旁通煙道改造，也不需要增設(shè)復(fù)雜的煙氣量調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)。

(4)取消了水媒式空氣預(yù)熱器，從而避免了空氣預(yù)熱器的冷端低溫腐蝕、降低投資與運(yùn)行難度。本發(fā)明采用的空氣預(yù)熱器出口煙氣直接降低到較低溫度的水平，煙氣余熱已被最大化地回收，故可取消造價(jià)高、運(yùn)行復(fù)雜的水媒式空氣預(yù)熱器，即、簡(jiǎn)化了尾部煙氣的換熱過程。同時(shí)可通過調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)的溫度來調(diào)節(jié)空氣預(yù)熱器入口空氣溫度，從而控制空氣預(yù)熱器冷端受熱面壁溫在避免嚴(yán)重低溫腐蝕的安全范圍，實(shí)現(xiàn)在回收煙氣余熱的同時(shí)確保空氣預(yù)熱器安全可靠運(yùn)行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)組成示意圖。

1：尾部煙道；2：煙氣流道；3：空氣流道；4：熱風(fēng)風(fēng)道；5：再循環(huán)風(fēng)道；6：凝結(jié)水管道；7：進(jìn)入鍋爐給水管道；8：空氣預(yù)熱器；9：除塵器；10：引風(fēng)機(jī)；11：高壓省煤器；12：低壓省煤器；13：再循環(huán)風(fēng)機(jī)；14：送風(fēng)機(jī)；15：給水泵；16：熱風(fēng)調(diào)節(jié)閥；17、18：調(diào)節(jié)閥；19：旁通給水進(jìn)水管道；20：旁通給水出水管道；21：旁通凝結(jié)水進(jìn)水管道；22：旁通凝結(jié)水出水管道；#1～#8：抽汽加熱器。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，以下實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的鍋爐機(jī)組的結(jié)構(gòu)、原理、使用步驟、技術(shù)效果作具體闡述。

實(shí)施例

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)組成示意圖。

如圖1所示，發(fā)電系統(tǒng)100具有包含產(chǎn)生蒸汽的鍋爐的鍋爐機(jī)組以及包含汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的汽輪發(fā)電機(jī)組。

鍋爐機(jī)組產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽后進(jìn)入汽輪機(jī)做功驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸帶動(dòng)連接的發(fā)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)發(fā)電。

如圖1所示，鍋爐機(jī)組用于在鍋爐中對(duì)燃料進(jìn)行燃燒且與含有以蒸汽做功驅(qū)動(dòng)的汽輪機(jī)的汽輪發(fā)電機(jī)組相連接，包括鍋爐給水回?zé)峒訜嵫b置和鍋爐尾部煙氣余熱利用裝置。

鍋爐給水回?zé)峒訜嵫b置，具有順序相連通的串聯(lián)設(shè)置的四個(gè)抽汽加熱器(#5～#8抽汽加熱器)組成的低壓加熱單元、具有順次串聯(lián)設(shè)置的三個(gè)抽汽加熱器組成的高壓加熱單元(#1～#3抽汽加熱器)、除氧單元(#4抽汽加熱器，也承擔(dān)著除氧器的功能)及給水泵15。

其中，低壓加熱單元以鍋爐產(chǎn)生的蒸汽做功后的低壓抽汽作為換熱熱源，高壓加熱單元以蒸汽做功后的高壓抽汽作為換熱熱源。

鍋爐尾部煙氣余熱利用裝置具有設(shè)置在鍋爐外的空氣預(yù)熱器8和再循環(huán)風(fēng)道5，空氣預(yù)熱器8具有空氣流道3和煙氣流道2，再循環(huán)風(fēng)道5具有順序相連通的高壓省煤器11、低壓省煤器12和再循環(huán)風(fēng)機(jī)13。

煙氣流道2的進(jìn)口端與鍋爐的尾部煙道1相連通，鍋爐排出的中溫?zé)煔鈴奈膊繜煹?進(jìn)入煙氣流道2后經(jīng)煙氣流道的出口排出。

空氣流道3的進(jìn)口端與環(huán)境冷風(fēng)的冷風(fēng)風(fēng)道相連通，出口端與鍋爐的熱風(fēng)風(fēng)道4相連通，環(huán)境冷風(fēng)被送入冷風(fēng)風(fēng)道后進(jìn)入空氣流道3，并與煙氣流道2的中溫?zé)煔膺M(jìn)行熱量交換被加熱后成為熱風(fēng)，該熱風(fēng)的一部分通過熱風(fēng)風(fēng)道4進(jìn)入鍋爐。

再循環(huán)風(fēng)道5的進(jìn)口端與熱風(fēng)風(fēng)道4通過熱風(fēng)調(diào)節(jié)閥16相連通，出口端與冷風(fēng)風(fēng)道相連通，熱風(fēng)風(fēng)道內(nèi)的熱風(fēng)的另一部分從再循環(huán)風(fēng)道5的進(jìn)口端依次經(jīng)過高壓省煤器11、低壓省煤器12以及再循環(huán)風(fēng)機(jī)13后經(jīng)過再循環(huán)風(fēng)道5的出口端后流入冷風(fēng)風(fēng)道，與送風(fēng)機(jī)送入的環(huán)境冷風(fēng)混合后一起進(jìn)入空氣預(yù)熱器8。

鍋爐產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過汽輪機(jī)做功后經(jīng)冷凝得到凝結(jié)水，該凝結(jié)水的一部分進(jìn)入低壓加熱單元換熱得到低壓加熱水，另一部分進(jìn)入低壓換熱器后被熱風(fēng)換熱得到低壓換熱水，低壓加熱水與低壓換熱水混合后進(jìn)入除氧單元被除氧得到除氧水。

除氧水經(jīng)給水泵15升壓后，一部分進(jìn)入高壓加熱單元換熱得到高壓加熱水，另一部分進(jìn)入高壓換熱器被熱風(fēng)加熱后得到高壓換熱水，高壓加熱水與高壓換熱水混合后作為鍋爐給水供給鍋爐加熱。

運(yùn)行過程與原理

燃料與熱風(fēng)進(jìn)入鍋爐爐膛進(jìn)行燃燒放熱產(chǎn)生高溫?zé)煔?，高溫?zé)煔馔ㄟ^汽水受熱面加熱進(jìn)入鍋爐的給水，給水吸熱汽化變?yōu)檎羝?，蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹做功從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。從汽輪機(jī)做完功的蒸汽進(jìn)入凝汽器冷凝，凝汽器中的凝結(jié)水通過凝結(jié)水泵升壓后依次經(jīng)過低壓抽汽加熱器(#5～#8抽汽加熱器)和除氧器(#4抽汽加熱器)加熱，除氧器出口的水經(jīng)給水泵15再次升壓后通過高壓抽汽加熱器(#1～#3抽汽加熱器)加熱后進(jìn)入鍋爐(本圖沒有給出凝汽器、凝結(jié)水泵等部件，這些部件為發(fā)電系統(tǒng)常規(guī)部件)。鍋爐爐膛內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)多組汽水受熱面冷卻后進(jìn)入尾部煙道1。

省煤器出口煙氣經(jīng)尾部煙道1進(jìn)入空氣預(yù)熱器8，對(duì)空氣預(yù)熱器8內(nèi)的空氣(該空氣由送風(fēng)機(jī)抽取的環(huán)境冷風(fēng)與再循環(huán)風(fēng)道5內(nèi)的循環(huán)風(fēng)組成)進(jìn)行加熱，加熱后的熱風(fēng)一部分通過熱風(fēng)風(fēng)道4進(jìn)入鍋爐滿足燃燒與制粉過程所需的風(fēng)量；循環(huán)風(fēng)進(jìn)入再循環(huán)風(fēng)道5，在新增的再循環(huán)風(fēng)道5內(nèi)設(shè)置高壓省煤器11和低壓省煤器12，高壓省煤器11引入部分高壓給水進(jìn)入換熱器，對(duì)熱風(fēng)進(jìn)行冷卻吸熱，加熱后的給水再引入給水管道7進(jìn)入鍋爐，低壓省煤器12引入部分低壓凝結(jié)水進(jìn)入換熱器，對(duì)高壓省煤器11之后的循環(huán)風(fēng)進(jìn)行進(jìn)一步冷卻吸熱，加熱后的凝結(jié)水再引入凝結(jié)水管道6進(jìn)入除氧器。低壓省煤器12出口的循環(huán)風(fēng)通過再循環(huán)風(fēng)機(jī)13增壓，增壓后的循環(huán)風(fēng)與送風(fēng)機(jī)14抽取的環(huán)境冷風(fēng)進(jìn)行混合加熱，混合后的空氣進(jìn)入空氣預(yù)熱器8進(jìn)行加熱?？諝忸A(yù)熱器8排出的煙氣經(jīng)過除塵器9除塵后引入脫硫裝置凈化處理再排入環(huán)境中。

實(shí)施例的作用和有益效果

根據(jù)本實(shí)施例提供的鍋爐機(jī)組和發(fā)電系統(tǒng)有益效果是：

(1)仍能保證汽輪發(fā)電機(jī)組所利用煙氣余熱的品質(zhì)與現(xiàn)有技術(shù)的旁通煙道系統(tǒng)接近，使得發(fā)電效率大大提高。這是因?yàn)橥ㄟ^熱風(fēng)再循環(huán)，增大了空氣預(yù)熱器內(nèi)空氣量，使得由鍋爐尾部煙氣來加熱空氣所需的熱量增加，煙氣溫度降低，回收的煙氣余熱轉(zhuǎn)移到熱風(fēng)中，加熱后的熱風(fēng)溫度與旁通煙氣進(jìn)口溫度接近，僅有20℃左右的溫差，兩者品質(zhì)接近。同時(shí)在保證鍋爐送風(fēng)量和送風(fēng)溫度不變條件下，將多出的熱風(fēng)進(jìn)行再循環(huán)，利用高品質(zhì)的循環(huán)熱風(fēng)加熱機(jī)組給水和凝結(jié)水，由此減少高壓加熱器和低壓加熱器的抽汽量，節(jié)省抽汽返回汽輪機(jī)繼續(xù)膨脹做功，最后的結(jié)果是使得火力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率得以大幅提高。

(2)避免余熱回收裝置的腐蝕、積灰與磨損問題的出現(xiàn)，降低了余熱回收裝置換熱面投資。這是因?yàn)椴捎们鍧嵉难h(huán)熱風(fēng)作為熱源，一方面，避免了余熱利用裝置的腐蝕、磨損與積灰問題；另一方面，因不存在積灰、磨損問題，有利于提高換熱器中熱風(fēng)的流速來提高換熱系數(shù)從而降低換熱器投資，而且還可以采用高翅化比的換熱管型從而進(jìn)一步降低換熱器的體積、投資及運(yùn)行費(fèi)用。

(3)避免了旁通煙道改造，不增加自動(dòng)控制系統(tǒng)難度。由于采用空氣作為中間傳熱介質(zhì)，將煙氣熱量間接進(jìn)行回收利用，故只需增加空氣預(yù)熱器原有換熱面，不需要進(jìn)行旁通煙道改造，也不需要增設(shè)復(fù)雜的煙氣量調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)。

(4)取消了水媒式空氣預(yù)熱器，從而避免了空氣預(yù)熱器的冷端低溫腐蝕、降低投資與運(yùn)行難度。本發(fā)明采用的空氣預(yù)熱器出口煙氣直接降低到較低溫度的水平，煙氣余熱已被最大化地回收，故可取消造價(jià)高、運(yùn)行復(fù)雜的水媒式空氣預(yù)熱器，即、簡(jiǎn)化了尾部煙氣的換熱過程。同時(shí)可通過調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)的溫度來調(diào)節(jié)空氣預(yù)熱器入口空氣溫度，從而控制空氣預(yù)熱器冷端受熱面壁溫在避免嚴(yán)重低溫腐蝕的安全范圍，實(shí)現(xiàn)在回收煙氣余熱的同時(shí)確保空氣預(yù)熱器安全可靠運(yùn)行。