本技术涉及烟气余热回收,特别是涉及一种燃气-蒸汽发电系统立式余热锅炉烟气余热回收装置。
背景技术:
1、燃气-蒸汽联合循环发电系统中,排烟热损失是造成能源消耗的重要原因。据统计,锅炉的排烟热损失约占锅炉总热损失的70%-80%。排烟温度每上升15-20℃,锅炉效率下降1%。因此降低锅炉的排烟温度,是提高锅炉效率,助力实现双碳目标的重要手段。
2、目前锅炉烟气余热回收的主要方式是在余热锅炉尾部增加换热器,回收烟气中的余热用于供暖或者发电,这种方式在燃煤机组中得到了广泛的应用。但燃气-蒸汽联合循环余热锅炉排烟温度大幅低于燃煤锅炉,且受烟道阻力、换热效率、设备腐蚀、投资收益、厂区面积等因素影响,造成回收难度大,燃机烟气余热深度利用技术的发展相对滞后。
3、燃气-蒸汽联合循环余热锅炉分为立式锅炉和卧式锅炉,由于立式锅炉结构紧凑,占用厂区面积小等原因,尤其适用于在城市中心建设。但是相对于卧式,由于结构紧凑,安装空间等问题,如何从烟气中取出热量进行余热回收是目前立式锅炉普遍面临的问题。
4、现有立式锅炉的结构中,燃气-蒸汽联合循环余热锅炉的余热回收方式是在现有余热锅炉尾部增加换热器,烟气经过新增换热器后,温度降低,中介水吸收烟气热量后用于供暖。但是由于燃气-蒸汽联合循环的烟气流量大,需要安装大面积的换热器,才能满足回收热量的要求。导致这种方式的流动阻力很大,尤其是在烟气温度降低到露点温度以下后,同时会产生大量的冷凝水,如果没有很好的冷凝水管理措施,将倒流进入余热锅炉,对燃机的安全运行产生极大的影响。
技术实现思路
1、本实用新型的目的是提供一种燃气-蒸汽发电系统立式余热锅炉烟气余热回收装置,以解决上述现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的,本实用新型提供了如下方案:本实用新型提供一种燃气-蒸汽发电系统立式余热锅炉烟气余热回收装置,包括:
3、锅炉烟囱,自上而下设置有第一段、第二段和第三段,所述第一段、所述第二段和所述第三段自上而下依次连通,所述第三段进气端与余热锅炉连通;
4、换热器组件,设置在所述第二段内,包括若干个换热器,相邻两所述换热器之间相互固定,若干个所述换热器合围成筒状,所述余热锅炉发散烟气从所述换热器侧面穿过;
5、冷凝水收集盘,设置在所述换热器组件靠近第三段一端,所述冷凝水收集盘进液端与所述换热器组件排液端连通。
6、优选的,所述换热器组件设置有四个所述换热器,四个所述换热器合围成口字型;相邻两个所述换热器通过角壳固定;
7、所述换热器靠近所述第一段一端设置有低温水进水总管,所述低温水进水总管一端连通有低温水进入口,所述换热器远离所述第一段一端设置有低温水排水总管,所述低温水排水总管一端连通有低温水流出口。
8、优选的,所述换热器包括若干个换热器单体,相邻两所述换热器单体之间相互固定,低温水进水总管以及所述低温水排水总管分别与若干个换热器单体连通;所述换热器单体设置有四个立板,四个所述立板组成两冷却室和一透烟室,所述透烟室内设置有若干个隔板,所述隔板与所述透烟室的两所述立板形成流过口,所述余热锅炉发散烟气从所述流过口通过;所述低温水进水总管以及所述低温水排水总管分别与若干个换热器单体连通。
9、优选的,所述换热器还包括:
10、若干个低温水纵管,固定在所述冷却室内,所述低温水纵管进水端与所述低温水进水总管连通,所述低温水纵管出水端与所述低温水排水总管连通;
11、低温水横管,设置有与所述隔板数量相等的若干排,每排所述低温水横管贯穿所述隔板,每排所述低温水横管与所述低温水纵管数量相等,每排所述低温水横管分别与相应位置的所述低温水纵管连通。
12、优选的,所述隔板水平设置。
13、优选的,所述第二段靠近所述第一段一端横截面尺寸不大于所述第二段靠近第三段一端横截面尺寸。
14、优选的,所述冷凝水收集盘靠近所述余热锅炉一端还连通有冷凝水管路,所述冷凝水管路伸出所述锅炉烟囱。
15、优选的,所述冷凝水收集盘进水端横截面尺寸不小于所述换热器组件排水端横截面尺寸。
16、本实用新型公开了以下技术效果:
17、本实用新型通过在燃气-蒸汽联合循环立式余热锅炉的尾部设置由换热器合围成的换热器组件,与常规的直接在余热锅炉尾部安装换热器相比,换热器所增加的流动阻力明显减小;还通过冷凝水收集盘有效的对冷凝水进行管理,通过收集后集中处理,不会对现有燃机的安全运行产生影响。
1.一种燃气-蒸汽发电系统立式余热锅炉烟气余热回收装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种燃气-蒸汽发电系统立式余热锅炉烟气余热回收装置,其特征在于,所述换热器组件(5)设置有四个所述换热器(11),四个所述换热器(11)合围成口字型;相邻两个所述换热器(11)通过角壳(10)固定;
3.根据权利要求2所述的一种燃气-蒸汽发电系统立式余热锅炉烟气余热回收装置,其特征在于,所述换热器(11)包括若干个换热器单体,相邻两所述换热器单体之间相互固定,低温水进水总管(13)以及所述低温水排水总管(14)分别与若干个换热器单体连通;所述换热器单体设置有四个立板(18),四个所述立板(18)组成两冷却室(20)和一透烟室(19),所述透烟室(19)内设置有若干个隔板(17),所述隔板(17)与所述透烟室(19)的两所述立板(18)形成流过口(12),所述余热锅炉(4)发散烟气从所述流过口(12)通过;所述低温水进水总管(13)以及所述低温水排水总管(14)分别与若干个换热器单体连通。
4.根据权利要求3所述的一种燃气-蒸汽发电系统立式余热锅炉烟气余热回收装置,其特征在于,所述换热器(11)还包括:
5.根据权利要求3所述的一种燃气-蒸汽发电系统立式余热锅炉烟气余热回收装置,其特征在于,所述隔板(17)水平设置。
6.根据权利要求1所述的一种燃气-蒸汽发电系统立式余热锅炉烟气余热回收装置,其特征在于,所述第二段(2)靠近所述第一段(1)一端横截面尺寸不大于所述第二段(2)靠近第三段(3)一端横截面尺寸。
7.根据权利要求1所述的一种燃气-蒸汽发电系统立式余热锅炉烟气余热回收装置,其特征在于,所述冷凝水收集盘(6)靠近所述余热锅炉(4)一端还连通有冷凝水管路(7),所述冷凝水管路(7)伸出所述锅炉烟囱。
8.根据权利要求1所述的一种燃气-蒸汽发电系统立式余热锅炉烟气余热回收装置,其特征在于,所述冷凝水收集盘(6)进水端横截面尺寸不小于所述换热器组件(5)排水端横截面尺寸。
