一种分级布置的烟气余热回收系统及其自动控制方法与流程

1.本发明涉及一种分级布置的烟气余热回收系统及其自动控制方法。

背景技术：

2.在燃煤电厂中，电站锅炉的设计排烟温度通常为120～150℃，占整个锅炉设计热损失的60％～70％，尤其对于燃煤工业锅炉，由于机组容量小、锅炉效率偏低，其排烟温度更高，可以达到150～240℃，而目前燃煤工业锅炉依然广泛应用于钢铁、化工、居民供热等涵盖国民生产生活的各个领域，大量高温烟气的直接排放造成了较大的能量浪费。随着近些年来国家对于节能减排要求的逐步提高，以低温省煤器为主要代表的烟气余热回收设备得到了广泛应用。
3.各燃煤电厂中，多数采用热管式低温省煤器进行余热回收，在使用热管式低温省煤器进行余热回收时，通常在热管式低温省煤器的热水室进出水管的最高点设置排气阀，排气阀的作用在于：1、在设备上水阶段完全排净管路内的空气；2、在锅炉正常运行阶段设备，因烟温过低或设备故障等原因需要暂停运行时，通过及时打开排气阀排出热水室产生的蒸汽，以防止热水室内残留的大量热水，被高温烟气不断加热而出现爆管或爆炸事故的发生。为了保证设备的安全，排气阀一般采用手动模式，在设备启停前由专人负责操作，在正常的余热回收过程中，当锅炉烟温较低发生单级或两级热管式低温省煤器同时投运不上时，需要人工频繁的对热管式低温省煤器进行排气放汽，上述操作，不仅大大增加运行操作人员的运行负担、热量的浪费，同时持续的对外高温排汽也存在人员烫伤的隐患等弊端。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种分级布置的烟气余热回收系统及其自动控制方法，本系统可实现两级热管式低温省煤器出烟烟温的精确控制，同时，在热管式低温省煤器停运时，可以不必开启排汽阀，通过自动控制热管式低温省煤器的进出水流量，实现设备的运行安全及降低运行人员的工作量。
5.本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种分级布置的烟气余热回收系统及其自动控制方法，包括锅炉、除尘器、引风机、脱硫塔、烟囱、一级热管式低温省煤器、二级热管式低温省煤器、控制器、烟温监测模块，所述锅炉的空气预热器、一级热管式低温省煤器、除尘器、二级热管式低温省煤器、引风机、脱硫塔和烟囱之间，依次通过烟气输送管道相贯通，一锅炉供水母管用于向锅炉内输送水流，一循环管路用于将所述锅炉供水母管内的部分水流输送到一级热管式低温省煤器和二级热管式低温省煤器内，并将一级热管式低温省煤器和二级热管式低温省煤器内流出的水流再次输送到所述锅炉供水母管内，所述烟温监测模块用于实时监测一级热管式低温省煤器的入口烟温和出口烟温、除尘器的入口烟温、二级热管式低温省煤器的入口烟温和出口烟温，所述控制器依据所述烟温监测模块反馈的温度数据实现循环管路的运行控制。
6.优选地，所述循环管路包括供水支管、回水支管、第一进水管、第一出水管、第二进
水管、第二出水管，所述供水支管和回水支管均与所述锅炉供水母管相贯通，且回水支管位于供水支管的下游，所述一级热管式低温省煤器的进水口和出水口分别与所述第一进水管和第一出水管相连接，所述二级热管式低温省煤器的进水口和出水口分别与所述第二进水管和第二出水管相连接，在所述一级热管式低温省煤器和二级热管式低温省煤器上分别设置一第一手动排气阀和第二手动排气阀。
7.进一步地，所述回水支管的出水端位于所述锅炉供水母管内，且回水支管的出水端的水流流出方向同锅炉供水母管内的水流方向相同。
8.进一步地，在位于所述供水支管和回水支管之间的所述锅炉供水母管上依次设置有第一电动调节阀和第一止回阀，在所述第一进水管上设置有第一电动开关阀和第二电动调节阀，在所述第一出水管上设置有第二电动开关阀，在所述第二进水管上设置有第四电动开关阀和第三电动调节阀，在所述第二出水管上设置有第五电动开关阀。
9.进一步地，所述循环管路包括第一循环增加泵、第二循环增加泵，所述第一循环增压泵设置在所述第一进水管上，所述第二循环增压泵设置在所述第二进水管上，所述第一进水管和第二进水管以并联方式与所述供水支管相贯通，所述第一出水管和第二出水管以并联方式与所述回水支管相贯通，在所述回水支管上设置有第二止回阀和第三电动开关阀。
10.进一步地，所述循环管路包括第三循环增压泵、分支管，所述第三循环增压泵设置在所述的供水管路上，所述分支管的进水端和第二进水管的进水端以并联方式与所述供水支管的出水端并联连接，所述分支管的出水端和第一出水管的出水端以并联方式与所述回水支管的进水端并联连接，所述第一进水管和第二出水管分别与所述分支管相贯通，且第一进水管和分支管连接处位于第二出水管与分支管连接处的下游，在位于第二出水管和分支管连接处上游的分支管上设置有第六电动开关阀和第四止回阀，在位于第一进水管和分支管连接处下游的分支管上设置有第七电动开关阀和第三止回阀。
11.本发明还提供了两种分级布置的烟气余热回收系统的自动控制方法，其中一种自动控制方法包括如下步骤：
12.s1、在锅炉运行过程中，利用温度传感器实时监测除尘器入口烟温t1、二级热管低温省煤器入口烟温t2、二级热管低温省煤器出口烟温t3、一级热管低温省煤器入口烟温t7、二级热管低温省煤器出口烟温t8；控制器实时接收t1、t2、t3、t7、t8数据信息，此时，第一电动调节阀处于运行状态；
13.s2、控制器实时接收不投入运行的指令，同时，控制器实时将t1与设定温度t4、t2与设定温度t5、t3与设定温度t6进行比较，其中t4＞t5＞t6；
14.s2.1当t1＞t4且t2＞t5时，进入两级投运工作模式；控制器首先使得一级热管式低温省煤器投入运行状态，并通过控制一级热管式低温省煤器的运行过程，实现t1与t4相等的稳定运行状态，具体地，控制器控制第一循环增压泵和第二电动调节阀的运行，并依据t1的变化实时调整第一循环增压泵的转速及第二电动调节阀的开口度，直至t1与t4相等，当t1与t4相等后，控制器保持第一循环增压泵的转速及第二电动调节阀开口度不变；当达到t1与t4相等的稳定运行状态后，控制器开启二级热管式低温省煤器的运行，并通过控制二级热管式低温省煤器的运行过程，最终实现t3与t6相等的稳定运行状态，具体地，控制器控制第二循环增压泵和第三电动调节阀的运行，并依据t3的变化实时调整第二循环增压泵
的转速及第三电动调节阀的开口度，直至当t3与t6相等时，控制器保持第二循环增压泵的转速及第三电动调节阀开口度不变；
15.s2.2当t1≤t4且t2＞t6时，进入单级投运控制模式；控制器使得一级热管式低温省煤器处于保温工作模式，具体地，控制器停止第一循环增压泵的运行，并实时监测一级热管式低温省煤器的入烟温度t7和出烟温度t8，控制器依据t7和t8的变化，实时调整第二电动调节阀的开口度，直至t7与t8的差值保持在1℃左右，当t7与t8的差值保持在1℃左右后，控制器使得第二电动调节阀的开口度保持不变；当一级热管式低温省煤器处于保温工作模式后，控制器控制第二循环增压泵和第三电动调节阀的运行，并依据t3的变化实时调整第二循环增压泵的转速及第三电动调节阀的开口度，直至当t3与t6相等时，控制器保持第二循环增压泵的转速及第三电动调节阀开口度不变；
16.s2.3当t1≤t4且t2≤t6时或控制器接收到不投入运行的指令时，控制器使得一级热管式低温省煤器和二级热热管式省煤器均进入到保温工作模式，具体地，控制器停止第一循环增压泵的运行，并实时监测一级热管式低温省煤器的入烟温度t7和出烟温度t8，控制器依据t7和t8的变化，实时调整第二电动调节阀的开口度，直至t7与t8的差值保持在1℃左右，当t7与t8的差值保持在1℃左右后，控制器使得第二电动调节阀的开口度保持不变；然后，控制器停止第二循环增压泵的运行，并实时监测二级热管式低温省煤器的入烟温度t2和出烟温度t3，控制器依据t2和t3的变化，实时调整第三电动开关阀的开口度，直至t2与t3的差值保持在1℃左右，当t2与t3的差值保持在1℃左右后，控制器使得第三电动调节阀的开口度保持不变。
17.另一种自动控制方法包括如下步骤：
18.s3、在锅炉运行过程中，利用温度传感器实时监测除尘器入口烟温t10、二级热管低温省煤器入口烟温t20、二级热管低温省煤器出口烟温t30、一级热管低温省煤器入口烟温t70、二级热管低温省煤器出口烟温t80；控制器实时接收t10、t20、t30、t70、t80数据信息，此时，第一电动调节阀处于运行状态；
19.s4、控制器实时接收不投入运行的指令，同时，控制器实时将t10与设定温度t40、t20与设定温度t50、t30与设定温度t60进行比较，其中t40＞t50＞t60；
20.s4.1当t10＞t40且t20＞t50时，进入两级投运工作模式；控制器使得一级热管式低温省煤器和二级热管式低温省煤器同步投入运行状态，并通过控制一级热管式低温省煤器和二级热管式低温省煤器的运行过程，实现t10与t40、t30与t60相等的稳定运行状态，具体地，控制器将第六电动开关阀、第七电动开关阀关闭，控制器控制第三循环增压泵、第二电动调节阀、第三电动调节阀的运行，并依据t10、t30的变化实时调整第三循环增压泵的转速及第二电动调节阀和第三电动调节阀的开口度，直至t10与t40、t30与t60相等，当t10与t40、t30与t60相等后，控制器保持第三循环增压泵的转速及第二电动调节阀和第三电动调节阀的开口度不变，从而实现了一级热管式低温省煤器和二级热管式低温省煤器稳定运行；
21.s4.2当t10≤t4且t20＞t60时，进入单级投运控制模式；控制器使得一级热管式低温省煤器处于保温工作模式，并使得二级热管低温省煤器处于稳定运行状态，具体地，控制器将第七电动开关阀打开，使得第六电动开关阀处于关闭状态，控制器实时监测t70、t80及t30的变化，控制器依据t70、t80、t30的变化，实时调整第三循环增压泵的转速及第二电动
调节阀和第三电动调节阀的开口度，直至t70与t80的差值保持在1℃左右及t30与t60相等，当t70与t80的差值保持在1℃左右及t30与t60相等后，控制器使得第三循环增压泵的转速及第二电动调节阀和第三电动调节阀的开口度保持不变，从而实现了一级热管式低温省煤器处于保温工作模式，二级热管低温省煤器处于稳定运行状态；
22.s4.3当t10≤t40且t20≤t6时或控制器接收到不投入运行的指令时，控制器使得一级热管式低温省煤器和二级热热管式省煤器均进入到保温工作模式，具体地，控制器将第六电动开关阀和第七电动开关阀打开，并实时监测t20、t30、t70及t80，控制器依据t20、t30、t70和t80的变化，实时调整第三循环增压泵的转速及第二电动调节阀和第三电动调节阀的开口度，直至t70与t80的差值及t20与t30的差值均保持在1℃左右；当t70与t80的差值及t20与t30的差值均保持在1℃左右后，控制器使得第三循环增压泵的转速及第二电动调节阀和第三电动调节阀的开口度均保持不变，从而实现了一级热管式低温省煤器和二级热热管式省煤器均进入保温工作模式。
23.本发明的有益效果是：在运行过程中，控制器依据实时监测到的相关温度信号并依据温度的变化过程，实时控制对应的循环增压泵的转速及对应的各电动调节阀的开口度，实现各热管式低温省煤器的出烟温度的精确控制，继而在实现了最大程度的余热回收的同时，保证余热系统的有效安全运行；进一步地，当出现烟温过低或不需要热管式低温省煤器投入运行时，本系统可以不必开启排汽阀，通过自动控制热管式低温省煤器的进出水流量，实现设备的运行安全及降低运行人员的工作量。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的部分优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明的第一种实施例的组成框架图；
26.图2为本发明的第二种实施例的组成框架图；
27.图3为回水支管的出水端在锅炉供水母管内的分布剖视图；
28.图中：1锅炉、2一级热管式低温省煤器、3除尘器、4二级热管式低温省煤器、5引风机、6脱硫塔、7烟囱、8烟气输送管道、101锅炉供水母管、1011供水支管、1012回水支管、102第一进水管、103第一出水管、104第二进水管、105第二出水管、106分支管、201第一电动开关阀、202第二电动开关阀、203第三电动开关阀、204第四电动开关阀、205第五电动开关阀、206第六电动开关阀、207第七电动开关阀、301第一电动调节阀、302第二电动调节阀、303第三电动调节阀、401第一止回阀、402第二止回阀、403第三止回阀、404第四止回阀、501第一循环增压泵、502第二循环增压泵、503第三循环增压泵、601第一手动排气阀、602第二手动排气阀。
具体实施方式
29.下面将结合具体实施例及附图1-3，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分优选实施例，而不是全部的实施例。
本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似变形，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
30.本发明提供了一种分级布置的烟气余热回收系统(如图1所示)，包括锅炉1、一级热管式低温省煤器2、除尘器3、二级热管式低温省煤器4、引风机5、脱硫塔6、烟囱7、控制器、烟温监测模块，上述锅炉1、一级热管式低温省煤器2、除尘器3、二级热管式低温省煤器4、引风机5、脱硫塔6、烟囱7、控制器设备均为本领域内常用技术设备，故在此，对于上述设备的结构及运行原理不再做详细说明，烟温监测模块包括若干温度传感器，利用若干温度传感器实现一级热管式低温省煤器的入口烟温和出口烟温、除尘器的入口烟温、二级热管式低温省煤器的入口烟温和出口烟温的实时监测，所述锅炉1的空气预热器、一级热管式低温省煤器2、除尘器3、二级热管式低温省煤器4、引风机5、脱硫塔6和烟囱7之间，依次通过烟气输送管道相贯通，一锅炉供水母管101用于向锅炉1内输送水流，一循环管路用于将所述锅炉供水母管101内的部分水流输送到一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4内，并将一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4内流出的水流再次输送到所述锅炉供水母管101内，所述控制器依据所述烟温监测模块反馈的温度数据实现循环管路的运行控制，可实现一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4的有效运行，以便在实现高温烟气热量回收的同时，保证余热回收系统的正常安全运行，通过循环管路将一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4内吸热后的热水，再次输送到锅炉供水母管101内，从而可降低锅炉1内热水热量需求，从而可有效降低锅炉1的燃煤量，从而达到节约煤炭的效果。
31.在上述实施例中，循环管路的具体实施方式为：所述循环管路包括供水支管1011、回水支管1012、第一进水管102、第一出水管103、第二进水管104、第二出水管105，所述供水支管1011和回水支管101均与所述锅炉供水母管101相贯通，且回水支管1012位于供水支管1011的下游，供水支管1011用于实现锅炉供水母管101内的水流向一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4分流，回水支管1012用于将一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4内的热水，再次输送到锅炉供水母管101内，在回水支管1012将热水输送到锅炉供水母管101内时，为防止出现回流现象，在此，使得所述回水支管1012的出水端位于所述锅炉供水母管101内，且回水支管1012的出水端的水流流出方向同锅炉供水母管101内的水流方向相同，方向相同从而使得回水支管1012的出水端内的热水在流出时，其受阻压力小，从而可防止回流现象的发生；所述一级热管式低温省煤器2的进水口和出水口分别与所述第一进水管102和第一出水管相连接103，所述二级热管式低温省煤器4的进水口和出水口分别与所述第二进水管104和第二出水管105相连接，在所述一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4上分别设置一第一手动排气阀601和第二手动排气阀602，在设备运行出气，可通过人工打开第一手动排气阀601和第二手动排气阀602实现循环管路的排气，排气完成后，则人工再次将第一手动排气阀601和第二手动排气阀602关闭；进一步地，为便于循环管路实现对于水流的自动化调节便利性，在此，在位于所述供水支管1011和回水支管1012之间的所述锅炉供水母管101上依次设置有第一电动调节阀301和第一止回阀401，第一电动调节阀301用于实现锅炉供水母管101内的水量调节，在所述第一进水管102上设置有第一电动开关阀201和第二电动调节阀302，在所述第一出水管103上设置有第二电动开关阀202，在所述第二进水管104上设置有第四电动开关阀204和第三电动调节阀
303，在所述第二出水管105上设置有第五电动开关阀205，利用第二电动调节阀302可实现一级热管式低温省煤器2内的流量调节，利用第三电动调节阀303可实现二级热管式低温省煤器4的流量调节，一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4内的流量能够实现有效控制，继而能够实现对应的出烟温度的有效控制。
32.在上述循环管路实施例的基础上，可采用两个增压泵实现分别向一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4一一单独供水的模式进行供水；也可采用利用一个增压泵实现向一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4供水的模式进行供水。
33.当采用两个增压泵实现分别向一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4一一单独供水的模式进行供水时，所述循环管路包括第一循环增加泵501、第二循环增加泵502，所述第一循环增压泵501设置在所述第一进水管102上，所述第二循环增压泵502设置在所述第二进水管104上，所述第一进水管102和第二进水管104以并联方式与所述供水支管1011相贯通，所述第一出水管103和第二出水管105以并联方式与所述回水支管1012相贯通，在所述回水支管1012上设置有第二止回阀402和第三电动开关阀203。
34.当采用利用一个增压泵实现向一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4供水的模式进行供水时，所述循环管路包括第三循环增压泵503、分支管106，所述第三循环增压泵503设置在所述的供水管路1011上，所述分支管106的进水端和第二进水管104的进水端以并联方式与所述供水支管1011的出水端并联连接，所述分支管106的出水端和第一出水管103的出水端以并联方式与所述回水支管1012的进水端并联连接，所述第一进水管102和第二出水管105分别与所述分支管106相贯通，且第一进水管102和分支管106连接处位于第二出水管105与分支管106连接处的下游，在位于第二出水管105和分支管106连接处上游的分支管106上设置有第六电动开关阀206和第四止回阀404，在位于第一进水管102和分支管106连接处下游的分支管106上设置有第七电动开关阀207和第三止回阀403。
35.在实际应用过程中，控制器依据一级热管式低温省煤器的入口烟温和出口烟温、除尘器的入口烟温、二级热管式低温省煤器的入口烟温和出口烟温的实时监测数据，对应的对上述各增压泵、电动开关阀及电动调节阀实现实时调控，从而可实现一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4的运行控制。
36.当系统采用两个增压泵实现分别向一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4一一单独供水的模式进行供水时，其系统的自动控制运行方法包括如下步骤：
37.s1、在锅炉运行过程中，利用温度传感器实时监测除尘器入口烟温t1、二级热管低温省煤器入口烟温t2、二级热管低温省煤器出口烟温t3、一级热管低温省煤器入口烟温t7、二级热管低温省煤器出口烟温t8；控制器实时接收t1、t2、t3、t7、t8数据信息，此时，第一电动调节阀301处于运行状态；
38.s2、控制器实时接收不投入运行的指令，同时，控制器实时将t1与设定温度t4、t2与设定温度t5、t3与设定温度t6进行比较，其中t4＞t5＞t6；
39.s2.1当t1＞t4且t2＞t5时，进入两级投运工作模式；控制器首先使得一级热管式低温省煤器2投入运行状态，并通过控制一级热管式低温省煤器2的运行过程，实现t1与t4相等的稳定运行状态，具体地，控制器控制第一循环增压泵501和第二电动调节阀302的运行，此时，控制器同步开启第一电动开关阀201、第二电动开关阀202和第三电动开关阀203，控制器依据t1的变化实时调整第一循环增压泵501的转速及第二电动调节阀302的开口度，
直至t1与t4相等，当t1与t4相等后，控制器保持第一循环增压泵501的转速及第二电动调节阀开口度302不变，从而实现了一级热管式低温省煤器2的稳定有效运行；当达到t1与t4相等的稳定运行状态后，控制器开启二级热管式低温省煤器4的运行，并通过控制二级热管式低温省煤器4的运行过程，最终实现t3与t6相等的稳定运行状态，具体地，控制器控制第二循环增压泵502和第三电动调节阀303的运行，此时，控制器继续将第四电动开关阀204和第五电动开关阀205打开，控制器依据t3的变化实时调整第二循环增压泵502的转速及第三电动调节阀303的开口度，直至当t3与t6相等时，控制器保持第二循环增压泵502的转速及第三电动调节阀303开口度不变，从而实现二级热管式低温省煤器4的稳定运行；
40.s2.2当t1≤t4且t2＞t6时，进入单级投运控制模式；控制器使得一级热管式低温省煤器2处于保温工作模式，具体地，控制器停止第一循环增压泵501的运行，此时，第一电动开关阀201、第二电动开关阀202和第三电动开关阀203仍处于开启状态，控制器实时监测一级热管式低温省煤器2的入烟温度t7和出烟温度t8，控制器依据t7和t8的变化，实时调整第二电动调节阀302的开口度，直至t7与t8的差值保持在1℃左右，t7与t8的差值始终保持在1℃左右，从而使得一级热管式低温省煤器2吸热量非常小，一级热管式低温省煤器2吸热量小，基本上没有降温作用，从而使得其出口处的烟温符合除尘器3的入口烟温要求，同时，一级热管式低温省煤器2内仍有一定量的水流不断流动，从而使得一级热管式低温省煤器2不会出现增压问题，当t7与t8的差值保持在1℃左右后，控制器使得第二电动调节阀302的开口度保持不变；当一级热管式低温省煤器2处于保温工作模式后，控制器控制第二循环增压泵502和第三电动调节阀303的运行，此时、控制器继续将第四电动开关阀204和第五电动开关阀205打开，控制器依据t3的变化实时调整第二循环增压泵502的转速及第三电动调节阀303的开口度，直至当t3与t6相等时，控制器保持第二循环增压泵的转速502及第三电动调节阀303开口度不变，从而实现了二级热管式低温省煤器4的有效稳定运行；
41.s2.3当t1≤t4且t2≤t6时或控制器接收到不投入运行的指令时，控制器使得一级热管式低温省煤器2和二级热热管式省煤器4均进入到保温工作模式，具体地，控制器停止第一循环增压泵501的运行，第一电动开关阀201、第二电动开关阀202和第三电动开关阀203仍处于开启状态，控制器实时监测一级热管式低温省煤器2的入烟温度t7和出烟温度t8，控制器依据t7和t8的变化，实时调整第二电动调节阀302的开口度，直至t7与t8的差值保持在1℃左右，当t7与t8的差值保持在1℃左右后，控制器使得第二电动调节阀302的开口度保持不变；然后，控制器停止第二循环增压泵502的运行，此时，第四电动开关阀204和第五电动开关阀205处于开通状态，控制器实时监测二级热管式低温省煤器4的入烟温度t2和出烟温度t3，控制器依据t2和t3的变化，实时调整第三电动开关阀303的开口度，直至t2与t3的差值保持在1℃左右，当t2与t3的差值保持在1℃左右后，控制器使得第三电动调节阀303的开口度保持不变，t2与t3的差值始终保持在1℃左右，从而使得二级热管式低温省煤器4吸热量非常小，二级热管式低温省煤器4吸热量小，基本上没有降温作用，从而使得其出口处的烟温符合脱硫塔6的入口烟温要求，同时，二级热管式低温省煤器4内仍有一定量的水流不断流动，从而使得二级热管式低温省煤器4不会出现增压问题。
42.当采用利用一个增压泵实现向一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4供水的模式进行供水时，其系统的自动控制运行方法包括如下步骤：
43.s3、在锅炉运行过程中，利用温度传感器实时监测除尘器入口烟温t10、二级热管
低温省煤器入口烟温t20、二级热管低温省煤器出口烟温t30、一级热管低温省煤器入口烟温t70、二级热管低温省煤器出口烟温t80；控制器实时接收t10、t20、t30、t70、t80数据信息，此时，第一电动调节阀301处于运行状态；
44.s4、控制器实时接收不投入运行的指令，同时，控制器实时将t10与设定温度t40、t20与设定温度t50、t30与设定温度t60进行比较，其中t40＞t50＞t60；
45.s4.1当t10＞t40且t20＞t50时，进入两级投运工作模式；控制器使得一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4同步投入运行状态，并通过控制一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4的运行过程，实现t10与t40、t30与t60相等的稳定运行状态，具体地，控制器将第六电动开关阀206、第七电动开关阀207关闭，控制器控制第三循环增压泵503、第二电动调节阀302、第三电动调节阀303的运行，此时，第一电动开关阀201、第二电动开关阀202、第四电动开关阀204和第五电动开关阀205均处于开通状态，控制器依据t10、t30的变化实时调整第三循环增压泵503的转速及第二电动调节阀和302第三电动调节阀303的开口度，直至t10与t40、t30与t60相等，当t10与t40、t30与t60相等后，控制器保持第三循环增压泵503的转速及第二电动调节阀302和第三电动调节阀303的开口度不变，从而实现了一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4的稳定运行；
46.s4.2当t10≤t4且t20＞t60时，进入单级投运控制模式；控制器使得一级热管式低温省煤器2处于保温工作模式，并使得二级热管低温省煤器4处于稳定运行状态，具体地，控制器将第七电动开关阀207打开，使得第六电动开关阀206处于关闭状态，此时，第一电动开关阀201、第二电动开关阀202、第四电动开关阀204和第五电动开关阀205均处于开通状态，控制器实时监测t70、t80及t30的变化，控制器依据t70、t80、t30的变化，实时调整第三循环增压泵503的转速及第二电动调节阀302和第三电动调节阀303的开口度，直至t70与t80的差值保持在1℃左右及t30与t60相等，t70与t80的差值始终保持在1℃左右，从而使得一级热管式低温省煤器2吸热量非常小，一级热管式低温省煤器2吸热量小，基本上没有降温作用，从而使得其出口处的烟温符合除尘器3的入口烟温要求，同时，一级热管式低温省煤器2内仍有一定量的水流不断流动，从而使得一级热管式低温省煤器2不会出现增压问题；当t70与t80的差值保持在1℃左右及t30与t60相等后，控制器使得第三循环增压泵503的转速及第二电动调节阀302和第三电动调节阀303的开口度保持不变，从而实现了一级热管式低温省煤器处于保温工作模式，二级热管低温省煤器处于稳定运行状态；
47.s4.3当t10≤t40且t20≤t6时或控制器接收到不投入运行的指令时，控制器使得一级热管式低温省煤器2和二级热热管式省煤器4均进入到保温工作模式，具体地，控制器将第六电动开关阀206和第七电动开关阀207打开，此时，第一电动开关阀201、第二电动开关阀202、第四电动开关阀204和第五电动开关阀205均处于开通状态，控制器实时监测t20、t30、t70及t80，控制器依据t20、t30、t70和t80的变化，实时调整第三循环增压泵503的转速及第二电动调节阀302和第三电动调节阀303的开口度，直至t70与t80的差值及t20与t30的差值均保持在1℃左右；当t70与t80的差值及t20与t30的差值均保持在1℃左右后，控制器使得第三循环增压泵503的转速及第二电动调节阀302和第三电动调节阀303的开口度均保持不变，从而实现了一级热管式低温省煤器2和二级热热管式省煤器4均进入保温工作模式，t20与t30的差值始终保持在1℃左右，从而使得二级热管式低温省煤器4吸热量非常小，二级热管式低温省煤器4吸热量小，基本上没有降温作用，从而使得其出口处的烟温符合脱
硫塔6的入口烟温要求，同时，二级热管式低温省煤器4内仍有一定量的水流不断流动，从而使得二级热管式低温省煤器4不会出现增压问题。
48.上述两种自动控制方法中，t4与t40相等，其为除尘器3的最低烟温工作温度，t6与t60相等，其为脱硫塔的最低烟温工作温度，当控制器通过控制一级热管式低温省煤器2和二级热管式低温省煤器4的运行模式，实现t1或t10与t4、t3或t30与t6的相等运行状态时，则在保证了除尘器和脱硫塔正常工作的条件下，实现了烟气余热的有效回收及系统的稳定运行。
49.在上述两种自动控制方法中，锅炉1、一级热管式低温省煤器2、二级热管式低温省煤器4、除尘器3和脱硫塔6的运行设计参数可按照如下要求进行：锅炉1的设计排烟温度≤160℃，一级热管式低温省煤器2、二级热管式低温省煤器4的烟气进出口设计烟温降温幅度分别为50℃、20℃；除尘器3入口烟气温度要求不低于105℃，脱硫塔入口烟气温度不低于80℃。因此，在上述两种自动控制方法中，t4和t40均可设置为105℃，t6和t60均可设置为80℃。
50.除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
51.以上所述结合附图对本发明的优选实施方式和实施例作了详述，但是本发明并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种分级布置的烟气余热回收系统，包括锅炉、除尘器、引风机、脱硫塔、烟囱，其特征是，该余热回收系统还包括一级热管式低温省煤器、二级热管式低温省煤器、控制器、烟温监测模块，所述锅炉的空气预热器、一级热管式低温省煤器、除尘器、二级热管式低温省煤器、引风机、脱硫塔和烟囱之间，依次通过烟气输送管道相贯通，一锅炉供水母管用于向锅炉内输送水流，一循环管路用于将所述锅炉供水母管内的部分水流输送到一级热管式低温省煤器和二级热管式低温省煤器内，并将一级热管式低温省煤器和二级热管式低温省煤器内流出的水流再次输送到所述锅炉供水母管内，所述烟温监测模块用于实时监测一级热管式低温省煤器的入口烟温和出口烟温、除尘器的入口烟温、二级热管式低温省煤器的入口烟温和出口烟温，所述控制器依据所述烟温监测模块反馈的温度数据实现循环管路的运行控制。2.根据权利要求1所述的一种分级布置的烟气余热回收系统，其特征是，所述循环管路包括供水支管、回水支管、第一进水管、第一出水管、第二进水管、第二出水管，所述供水支管和回水支管均与所述锅炉供水母管相贯通，且回水支管位于供水支管的下游，所述一级热管式低温省煤器的进水口和出水口分别与所述第一进水管和第一出水管相连接，所述二级热管式低温省煤器的进水口和出水口分别与所述第二进水管和第二出水管相连接，在所述一级热管式低温省煤器和二级热管式低温省煤器上分别设置一第一手动排气阀和第二手动排气阀。3.根据权利要求2所述的一种分级布置的烟气余热回收系统，其特征是，所述回水支管的出水端位于所述锅炉供水母管内，且回水支管的出水端的水流流出方向同锅炉供水母管内的水流方向相同。4.根据权利要求3所述的一种分级布置的烟气余热回收系统，其特征是，在位于所述供水支管和回水支管之间的所述锅炉供水母管上依次设置有第一电动调节阀和第一止回阀，在所述第一进水管上设置有第一电动开关阀和第二电动调节阀，在所述第一出水管上设置有第二电动开关阀，在所述第二进水管上设置有第四电动开关阀和第三电动调节阀，在所述第二出水管上设置有第五电动开关阀。5.根据权利要求4所述的一种分级布置的烟气余热回收系统，其特征是，所述循环管路包括第一循环增加泵、第二循环增加泵，所述第一循环增压泵设置在所述第一进水管上，所述第二循环增压泵设置在所述第二进水管上，所述第一进水管和第二进水管以并联方式与所述供水支管相贯通，所述第一出水管和第二出水管以并联方式与所述回水支管相贯通，在所述回水支管上设置有第二止回阀和第三电动开关阀。6.根据权利要求4所述的一种分级布置的烟气余热回收系统，其特征是，所述循环管路包括第三循环增压泵、分支管，所述第三循环增压泵设置在所述的供水管路上，所述分支管的进水端和第二进水管的进水端以并联方式与所述供水支管的出水端并联连接，所述分支管的出水端和第一出水管的出水端以并联方式与所述回水支管的进水端并联连接，所述第一进水管和第二出水管分别与所述分支管相贯通，且第一进水管和分支管连接处位于第二出水管与分支管连接处的下游，在位于第二出水管和分支管连接处上游的分支管上设置有第六电动开关阀和第四止回阀，在位于第一进水管和分支管连接处下游的分支管上设置有第七电动开关阀和第三止回阀。7.一种依据权利要求5所述的一种分级布置的烟气余热回收系统的自动控制方法，其
特征是，包括如下步骤：s1、在锅炉运行过程中，利用温度传感器实时监测除尘器入口烟温t1、二级热管低温省煤器入口烟温t2、二级热管低温省煤器出口烟温t3、一级热管低温省煤器入口烟温t7、二级热管低温省煤器出口烟温t8；控制器实时接收t1、t2、t3、t7、t8数据信息，此时，第一电动调节阀处于运行状态；s2、控制器实时接收不投入运行的指令，同时，控制器实时将t1与设定温度t4、t2与设定温度t5、t3与设定温度t6进行比较，其中t4＞t5＞t6；s2.1当t1＞t4且t2＞t5时，进入两级投运工作模式；控制器首先使得一级热管式低温省煤器投入运行状态，并通过控制一级热管式低温省煤器的运行过程，实现t1与t4相等的稳定运行状态，当达到t1与t4相等的稳定运行状态后，控制器开启二级热管式低温省煤器的运行，并通过控制二级热管式低温省煤器的运行过程，最终实现t3与t6相等的稳定运行状态；s2.2当t1≤t4且t2＞t6时，进入单级投运控制模式；控制器使得一级热管式低温省煤器处于保温工作模式，当一级热管式低温省煤器处于保温工作模式后，控制器开启二级热管式低温省煤器的运行，并通过控制二级热管式低温省煤器的运行过程，最终实现t3与t6相等的稳定运行状态；s2.3当t1≤t4且t2≤t6时或控制器接收到不投入运行的指令时，控制器使得一级热管式低温省煤器和二级热热管式省煤器均进入到保温工作模式。8.一种依据权利要求6所述的一种分级布置的烟气余热回收系统的自动控制方法，其特征是，包括如下步骤：s3、在锅炉运行过程中，利用温度传感器实时监测除尘器入口烟温t10、二级热管低温省煤器入口烟温t20、二级热管低温省煤器出口烟温t30、一级热管低温省煤器入口烟温t70、二级热管低温省煤器出口烟温t80；控制器实时接收t10、t20、t30、t70、t80数据信息，此时，第一电动调节阀处于运行状态；s4、控制器实时接收不投入运行的指令，同时，控制器实时将t10与设定温度t40、t20与设定温度t50、t30与设定温度t60进行比较，其中t40＞t50＞t60；s4.1当t10＞t40且t20＞t50时，进入两级投运工作模式；控制器使得一级热管式低温省煤器和二级热管式低温省煤器同步投入运行状态，并通过控制一级热管式低温省煤器和二级热管式低温省煤器的运行过程，实现t10与t40、t30与t60相等的稳定运行状态；s4.2当t10≤t4且t20＞t60时，进入单级投运控制模式；控制器使得一级热管式低温省煤器处于保温工作模式，当一级热管式低温省煤器处于保温工作模式后，控制器开启二级热管式低温省煤器的运行，并通过控制二级热管式低温省煤器的运行过程，最终实现t30与t60相等的稳定运行状态；s4.3当t10≤t40且t20≤t6时或控制器接收到不投入运行的指令时，控制器使得一级热管式低温省煤器和二级热热管式省煤器均进入到保温工作模式。

技术总结

本发明给出了一种分级布置的烟气余热回收系统及自动控制方法，包括锅炉、除尘器、引风机、脱硫塔、烟囱，一级热管式低温省煤器、二级热管式低温省煤器、控制器、烟温监测模块，烟温监测模块用于实时监测一级热管式低温省煤器的入口烟温和出口烟温、除尘器的入口烟温、二级热管式低温省煤器的入口烟温和出口烟温，控制器依据烟温监测模块反馈的温度数据实现一级热管式低温省煤器、二级热管式低温省煤器的运行控制。本系统可实现两级热管式低温省煤器出烟烟温的精确控制，同时，在热管式低温省煤器停运时，可以不必开启排气阀，通过自动控制热管式低温省煤器的进出水流量，实现设备的运行安全及降低运行人员的工作量。行安全及降低运行人员的工作量。行安全及降低运行人员的工作量。