余热回收系统设计方案

国电太一13号、14号炉分控相变余热回收系统
设计方案说明书
太一13、14号炉余热回收系统设计方案
热力系统设计方案
本设计严格遵照投标文件的技术方案和技术要求，相关内容见投标文件。

本说明仅为细化图纸的说明，作为投标文件的补充。

本系统图是在投标文件的基础上进行了细化，增加了详细的管道、设备布置和规格。

烟道热源换热器分为4组布置在除尘器前的水平烟道上，重心在风机房最靠近除尘器的支撑横梁上，设安装平台，并进行横梁加固（由脱硝装置改造单位配套完成）。

膨胀节设在靠近除尘器一侧，换热器采用滑动支撑。

二次风道冷源换热器布置在送风机出口的水平风道，一次风道冷源换热器布置在一次风机出口的弯道前倾斜布置。

气流调节分为两个单元，即左侧的两个烟道换热器的出口蒸汽母管汇合后由一个调节阀控制，相应右侧两个烟道换热器的出口蒸汽母管汇合后由另一个调节阀控制，部分母管制简化了系统，也增加了系统的稳定。

水位的调节由四个水位计分别控制四个供水调节阀，左侧的两个水位计分别指示左侧两个烟道换热器的上部单元和下部单元，右侧的两个水位计分别指示右侧两个烟道换热器的上部单元和下部单元。

每个换热单元都独立设有隔离阀。

为防止冬季设备停运时管路冻裂，每个换热单元都独立设有放水阀。

烟道换热器进出口的阀门分左右侧，集中布置在风机房顶，汇总到母管后由风机房顶进入风机房二次风道换热器侧。

水箱和汽液换热器等设备布置在零米风道换热器之间，水泵布置在水箱附近-1.0米的泵坑。

为了夏季进一步降低排烟温度，本设计补充了凝结水加热器作为备用设备，凝结水加热器的耗汽量为余热回收系统最大负荷的35%。

本设计的排空管路由三个电磁阀控制，便于手动和自动操作。

本设计的补充氮气系统是为了在冷源换热器负压较大时，在不改变相变分压的前提下，增加系统全压，避免空气漏入系统内。

另外，本次工程还将原风道内的暖风器拆除，以减小系统的阻力，降低风机的电耗。

本余热回收系统可替代原暖风器系统，但供汽和回水仍用原系统管路。

锅炉烟气余热回收系统图
控制系统设计方案
1、汽流及相关控制
在气流调节阀控制器中设定压力设定值，通过压力传感器测量该吸热装置内的蒸汽压力（初始设定值为表压0.053MPa）；由该气流调节阀控制器将由压力传感器测量的蒸汽压力与压力设定值进行比较，并且利用气流调节阀控制器对气流调节阀的开度调节。

在气流调节阀控制器中设定温度设定值（初始设定值为112℃），通过温度传感器测量该吸热装置内的蒸发液和饱和蒸汽温度；利用气流调节阀控制器将气流调节阀的开度调节为吸热装置内的蒸汽温度与气流调节阀控制器中的温度设定值一致时的开度，以修正压力调节误差。

热源换热器壁温（初始设定值为115℃）（壁温测点去掉高、低极值各1~2个后的平均值。

测量值与平均值比较的偏差大于正负5~10%时即为极值）也可作为控制对象，可切换投入。

压力设定值和温度设定值根据煤种不同而不同，最终确保烟气换热器的壁温高于烟气酸露点。

通过比较电厂脱硫塔前烟气SO2含量与设定值，其偏差用于修正烟气酸露点，从而修正壁温的设定值。

蒸发液和饱和蒸汽温度的设定值大于烟气酸露点3~5℃。

(可采用蒸汽压力、温度和换热器壁温分别作为控制对象，切换投入。

同时以温度修正压力的控制方案作为备用)
2、液流及相关控制
在液流调节阀控制器中设定液位设定值（初始设定值为2000mm），通过液位传感器测量吸热装置内的液位；由液流调节阀控制器将由液位传感器测量的液位与液位设定值进行比较，并利用液流调节阀控制器将液流调节阀的开度调节为吸热装置内的液位与液流调节阀控制器中的液位设定值一致时的开度。

在液流调节阀控制器中设定低一值的壁温设定值（初始设定值为113℃）或蒸发液温度值，并且该壁温设定值是液流调节阀开启的限制阀值；当温度传感器所测得的壁温值（下壁温测点去掉高低极值后平均值）低于该温度设定值时，发出报警信号；当测得的温度值进一步降低到低二值时（初始设定值为110℃），降低变频器输出为额定值的50%，解除水泵联锁启动，同时系统的放液阀打开，
将热源换热器内存水回收排入系统的储水箱（储水箱水位高时，存水将直接排出系统，进入凝汽器）。

放液阀可根据情况手动打开。

两台循环水泵互为备用，根据母管压力传感器控制备用泵的启停，当母管测量的压力低于设定值0.04MPa时备用泵启动。

循环水泵正常运行采用变频控制，根据母管压力的设定值调节变频器的输出，母管压力的设定值为0.28~0.45MPa （初设值为表压0.28MPa）。

当储水箱的水位低于设定值（液位高度150mm），则循环水泵被自动禁止运行。

当水泵出口压力低于设定值0.02MPa时发出报警信号。

循环水泵电机和变频器除有远程自动和手动控制外，还设有就地控制柜，包括水泵手动启停按钮和运行状态指示。

就地控制柜有远程和就地切换开关。

3、储水箱的水位控制
储水箱的水位由暖风器回水控制阀来控制，回水控制阀设有手动旁路阀以备用。

暖风器回水控制阀为连续调节阀，其开度根据储水箱的水位设定值（初始设定值为400mm）控制。

当储水箱水位高于最高值（初始设定值为450mm）和低于最低值（初始设定值为200mm）时，均发出报警信号。

4、外接汽流的控制
汽液换热器的外接汽源控温调节阀由相应调节阀控制器控制开度，该调节阀控制器根据汽液换热器出液温度传感器测量信号实施控制；
当汽液换热器出液温度传感器测量的温度与该调节阀控制器的设定值（初始设定值为108℃）发生偏差，则该调节阀控制器根据该偏差进行运算，计算出相应可纠正该运行偏差的调节阀开度值，作为控制值输出，调节该调节阀的开度，使测量值与设定值保持一致。

向汽液换热器后蒸汽总管供汽的外接汽源供汽调节阀由相应外接汽源供汽阀控制器控制开度，该外接汽源供汽阀控制器根据手动给定值和汽液换热器后蒸汽总管压力（冷源端蒸汽压力）给定值实施控制；当汽液换热器后蒸汽总管压力传感器测量信号值大于给定值（初设值为表压0.06MPa）时，该阀门关小，直至关闭。

当汽液换热器后蒸汽总管表压压力高于0.08MPa时发出报警信号。

调压阀是为了控制阀后表压压力不超过0.1MPa，调压阀预紧力设置需在系统投运时调试。

5、凝结水换热器的凝结水控制
根据凝结水换热器出口的凝结水水温与设定值（初始设定值为95℃）的偏差控制凝结水入口调节阀的开度。

当换热器的进汽量减小时，凝结水入口调节阀的开度也会随之关小，这样可始终控制返回7号低加的凝结水温达到设计值，保持余热回收系统处于最佳经济运行状态。

换热器进汽量根据排烟温度的变化手动控制，在夏季为降低排烟温度，进汽阀一般处于全开位置。

冬季可将凝结水侧出入口手动门关闭，以使得蒸汽全部用于加热锅炉送风，提高余热回收的经济性。

凝结水管路需设流量计以便于热平衡计算。

6、排气控制和氮气补充控制
系统的排气由3个排气电磁阀控制。

当汽流调节阀后的系统处于正压运行并达到排气压力时，可手动打开排气电磁阀将系统内不凝气体排除。

当储水箱正压超过限值时（初始设定值为表压0.08MPa），排气电磁阀将自动打开以泄压。

系统还设有自动水封装置，当系统内压力超过水封高度时，自动将系统内不凝气体排除以降压。

在汽流调节阀后的系统长时间处于负压状态运行时，也可通过开启辅助的外接汽源以增加系统的压力来排气。

排气后若系统处于负压运行可手动开启自动补气装置，将氮气等惰性气体充入系统，以维持系统处于微负压或微正压，避免系统由渗漏点吸入空气。

系统停电状态下，汽流和液流调节阀等阀门处于打开状态，以便于疏水和排气。

7、测点清单
控制系统采用就地控制柜程控，全部测量信号都接入控制柜。

接入控制柜的显示监督信号包括：
通过控制柜接入电厂DCS系统的监测数据包括：
热源换热器前后烟温、冷源换热器前后空气温度、热源换热器壁温，以及前述的报警信号。

水泵运行状态信号，烟道换热器和水箱的液位指示信号。

设定值与控制、报警清单单独设置报警清单画面，便于及时查看。