一种适用于无回热锅炉的节能系统及控制方法与流程

本发明属于锅炉节能技术领域，具体涉及一种适用于无回热锅炉的节能系统及控制方法，可用于无回热系统的锅炉烟气余热深度利用。

背景技术：

随着我国节能减排政策的不断深化，节能器得到了广泛应用。节能器是指通过冷媒吸收锅炉尾部烟气中的热量并加以利用，主要的冷媒有水和空气。锅炉尾部烟气中含有腐蚀性气体，当烟气温度降低至露点温度以下时，腐蚀性气体在换热管表面冷凝，造成换热管腐蚀，甚至造成泄露，严重影响节能器的可靠性和机组的安全性。常温空气一般为20℃左右，直接作为节能器的冷媒，会造成烟气冷凝及腐蚀。对于无回热系统的锅炉，其锅炉给水大多采用除盐水直接热力除氧后进入锅炉省煤器。除氧器前为常温除盐水，水温为20℃左右，直接作为节能器冷媒同样会造成烟气冷凝及腐蚀。除氧器后水温为104℃左右，直接作为节能器冷媒水温过高，在保证合理换热端差的情况下，烟气温度只能降低至124℃左右，节能器体积大且节能效益不明显。因此，目前无回热锅炉不配置深度节能器时，其排烟温度一般为150℃左右，有的甚至高达180℃，机组效率低，经济性差。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种适用于无回热锅炉的节能系统及控制方法，该系统使无回热锅炉摆脱冷媒温度低的限制，深度回收烟气余热，自动调节节能器入口水温及出口烟温，有效避免节能器受热面发生腐蚀，同时大幅提高机组效率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于无回热锅炉的节能系统，用于无回热锅炉烟气余热回收利用，包括设置无回热锅炉19的除氧器18前的除盐水管路上主路调节阀17，与除盐水管路并联连通的进口管道1和出口管道7，设置在进口管道1和出口管道7间的节能器6，其中进口管道1与节能器6水侧进口连通，出口管道7与节能器6水侧出口连通，依次设置在进口管道1上的进口关断阀2、变频增压泵3、逆止阀4和关断阀5，设置在出口管道7上的出口关断阀8，设置在节能器6水侧进口处的水侧进口水温测点14，设置在节能器6烟气侧进口处的进口烟温测点15、烟气侧出口处的出口烟温测点16，节能器6的烟气侧进出口连通无回热锅炉19后进烟囱之前的烟气管道；还包括用于调节节能器6进口水温的再循环阀组9，所述再循环阀组9包括依次设置在连通进口管道1和出口管道7的第一条支路上的支路第一关断阀10、调节阀11和支路第二关断阀12以及设置在连通进口管道1和出口管道7的第二条支路上的旁路阀13，其中第一条支路和第二条支路与进口管道1的连通点均位于进口关断阀2和变频增压泵3之间，第一条支路和第二条支路与出口管道7的连通点均位于出口关断阀8的上游。

所述节能器6直接采用除盐水作为节能器6冷媒。

所述调节阀11和主路调节阀17为电动调节阀或者气动调节阀，具备远方和就地控制功能；所述节能器6水侧进口水温通过锅炉集中控制系统自动控制调节阀11的开度实现。

所述节能器6烟气侧出口烟温通过锅炉集中控制系统自动控制变频增压泵3频率实现。

所述节能器6烟气侧出口烟温设定为80℃～90℃，将无回热锅炉19的排烟温度降低至80℃～90℃，较常规无回热锅炉120℃以上的排烟温度深度回收烟气余热来加热进入除氧器18的除盐水。

所述的一种适用于无回热锅炉的节能系统的控制方法，系统不运行时保持进口关断阀2、出口关断阀8、关断阀5、支路第一关断阀10和支路第二关断阀12全关，旁路阀13全开，主路调节阀17开度为0％；系统运行时保持进口关断阀2、出口关断阀8、关断阀5、支路第一关断阀10和支路第二关断阀12全开，旁路阀13全关，主路调节阀17开度为50％，调节阀11开度为50％；设定节能器6水侧进口水温为65℃～75℃，水温测点14实时监控节能器6水侧进口的水温，当实测水侧进口水温低于设定值时，增大调节阀11的开度，从而增加进入节能器6的再循环水量，提升节能器6水侧进口水温至设定值，当实测水侧进口水温高于设定值时，减小调节阀11的开度，从而减小进入节能器6的再循环水量，降低节能器6水侧进口水温至设定值；设定节能器6烟气侧出口烟温为80℃～90℃，出口烟温测点16实时监控节能器6出口烟温，当实测烟气侧出口烟温高于设定值时，增大变频增压泵3频率，从而提高变频增压泵3的转速，增加节能器6的水流量，降低节能器6的出口烟温至设定值，当实测烟气侧出口烟温低于设定值时，减小变频增压泵3频率，从而降低变频增压泵3的转速，减小节能器6的水流量，提高节能器6的出口烟温至设定值；当系统运行过程中需要对调节阀11进行检修时，关闭支路第一关断阀10和支路第二关断阀12，打开旁路阀13，检修完成后恢复支路第一关断阀10和支路第二关断阀12全开，旁路阀13全关。

所述水侧进口水温测点14以及进口烟温测点15和出口烟温测点16将测得的温度远传至锅炉集中控制系统，锅炉集中控制系统控制通过温度设定值与实际值对变频增压泵3和调节阀11进行自动负反馈调节控制。

和现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：

本发明所述的一种适用于无回热锅炉的节能系统在工作过程中，设定节能器烟气侧出口烟温为80℃～90℃和水侧进口水温为65℃～75℃。变频增压泵的频率跟随节能器出口烟温，设定最低频率为20％，当实际出口烟温高于设定出口烟温值时，提高变频增压泵频率，当实际出口烟温低于设定出口烟温值时，降低变频增压泵频率。调节阀开度跟随节能器水侧进口水温，当实际水侧进口水温高于设定水侧进口水温值时，减小调节阀开度，当实际水侧进口水温低于设定水侧进口水温值时，增大调节阀开度。系统启动后实现全自动运行。该系统不仅可以防止节能器低温腐蚀，又可以实现无回热锅炉的深度节能，提高机组效率，经济效益显著。

附图说明

图1为本发明的系统图，其中1为进口管道、2为进口关断阀、3为变频增压泵、4为逆止阀、5为关断阀、6为节能器、7为出口管道、8为出口关断阀、9为再循环阀组、10为支路第一关断阀、11为调节阀、12为支路第二关断阀、13为旁路阀、17为主路调节阀、18为除氧器、19为无回热锅炉。所述节能系统布置于锅炉的除氧器前。图中14为水侧进口水温测点、15为进口烟温测点、16为出口烟温测点。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1，本发明所述的一种适用于无回热锅炉的节能系统，包括进口管道1、进口关断阀2、变频增压泵3、逆止阀4、关断阀5、节能器6、出口管道7和出口关断阀8，包括用于调节节能器6进口水温的再循环阀组9，以及主路调节阀17。所述再循环阀组9包括支路第一关断阀10、调节阀11、支路第二关断阀12和旁路阀13。节能系统布置于无回热锅炉19的除氧器18前，节能器6的冷媒直接取用常温的除盐水。节能器6水侧进口设置水侧进口水温测点14、烟气侧进口布置进口烟温测点15、烟气侧出口布置出口烟温测点16，节能器6的烟气侧进出口连通无回热锅炉19后进烟囱之前的烟气管道。

进口管道1与节能器6入口相连，出口管道7与节能器6出口相连，再循环阀组9的进口、出口分别与节能器的出口、进口相连，进口关断阀2、变频增压泵3依水流方向依次布置于进口管道1中间位置，其中变频增压泵3位于再循环阀组9与进口管道1接口之后。进口管道1、出口管道7、再循环阀组9内的水流速不应大于2.5m/s，根据水流速选取合适规格的管径。节能器6内的烟气流速不应大于12m/s，根据烟气流速设计合适的截面。调节阀11和主路调节阀17可以为电动调节阀或者气动调节阀，具备远方和就地控制功能。变频增压泵3、再循环阀组9的控制均由锅炉集中控制系统控制。

本发明的工作过程为：

系统不运行时保持进口关断阀2、出口关断阀8、关断阀5、支路第一关断阀10和支路第二关断阀12全关，旁路阀13全开，主路调节阀17开度为0％；系统启动前，为系统注满水，并设定节能器6烟气侧出口烟温为80℃～90℃和水侧进口水温为65℃～75℃，设定再循环阀组中的调节阀开度为50％、主路调节阀开度为50％，进口关断阀2、出口关断阀8、关断阀5、支路第一关断阀10和支路第二关断阀12全开，旁路阀13全关。待节能器烟气侧进口烟温高于80℃后启动变频增压泵，设定最低频率为20％。节能器6水侧进口水温测点实时监控水温，当实测入口水温低于设定值时，锅炉集中控制系统增大再循环阀组9的调节阀11的开度，从而增加再循环水量，提高节能器6水侧进口水温至设定值，反之亦然。节能器出口烟温测点实时监控烟温，当实测烟气侧出口烟温高于设定值时，锅炉集中控制系统增大变频增压泵3的频率，从而提高变频增压泵3的转速，增加节能器6的水流量，降低节能器6的出口烟气侧烟温至设定值，反之亦然。系统运行稳定后投入自动运行。

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