[发明专利]一种电站锅炉回转式空气预热器的分级换热系统

说明书

本发明公开了一种电站锅炉回转式空气预热器的分级换热系统，包括回转式空气预热器和热管换热器，在回转式空气预热器后安装热管换热器；回转式空气预热器的烟气通道、一次风通道、二次风通道分别与热管换热器的烟气通道、一次风通道、二次风通道对应连接；一次风、二次风经过热管过热器冷端加热后，从各自独立的通道进入回转式空气预热器的一次风通道、二次风通道。本发明减少了回转式空气预热器换热存在的低温腐蚀、硫酸氢铵堵塞、漏风等问题的发生，不仅降低对脱硝系统运行要求，还可以因为减少漏风而提高锅炉效率、降低煤耗，具有广泛的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明锅炉换热技术领域，特别涉及一种电站锅炉回转式空气预热器的分级换热系统。

背景技术

电站锅炉目前绝大部分采用三分仓回转式空气预热器进行(烟气—空气)换热，具有结构紧凑、效率高、节省金属等特点，但也存在漏风、冷端换热元件腐蚀等问题。

随着环保标准越来越严格，为减少污染物排放，所有的火电厂都安装了脱硫脱硝装置。脱硝系统(SCR)安装在空气预热器入口前，其工艺原理都是利用氨与烟气中氮氧化物反应，从而脱除烟气中氮氧化物，SCR运行过程中不可避免会出现氨逃逸，使得多余的氨与二氧化硫反应生成硫酸氢铵，在回转式空气预热器冷端凝结，堵塞空气预热器换热元件，造成空气预热器阻力升高，严重时高达3000Pa以上，造成漏风增加、风机电耗增大，风机失速、锅炉供风不足、甚至被迫降负荷运行，严重时被迫停机，影响机组正常运行。

热管换热技术比较成熟，已经广泛应用到了各个领域。我国电力行业余热利用也有开始使用热管换热，但热管换热器在复杂环境下使用时，会出现爆管、管壁腐蚀、积灰堵塞。

发明内容

本发明的目的在于解决背景技术中所述的电站锅炉回转式空气预热器堵塞带来的空气预热器堵塞引起压差增大导致的漏风增大、风机电耗增大、风机失速、锅炉供风不足、降负荷运行等一系列问题。

本发明提出一种电站锅炉回转式空气预热器的分级换热系统，结合对锅炉现有技术回转式空所预热器改造，形成新的分级换热系统，在实现电站锅炉空气预热器系统保持高效换热的同时，彻底解决爆管、管壁腐蚀、积灰堵塞等问题。现有技术爆管原因主要是管排各管流量分配不合理，没有强制循环形成管内滞流、超温，引起热管管排爆管；本发明有针对性的分别设置了流量分配器、容积泵、管壁温度监测装置，有效控制各管流量分配。现有技术腐蚀是因为管内介质温度太低，使得管壁温度低于酸露点引起腐蚀；本发明通过温度信号调整循环流量和冷却水流量调整控制管内介质温度，改造后回转式空气预热器出口烟气温度由原来的140℃-150℃提高到200℃-220℃，回转式空气预热器入口冷风温度由原来的自然空气温度提高到50℃-80℃，从而控制温差，避免低温腐蚀。现有技术积灰主要原因是，电厂增加SCR脱硝装置后，氨逃逸引起硫酸氢铵在回转式空气预热器冷端凝结，并与烟气中飞灰混合，形成空气预热器换热原件堵塞；本发明经过对回转式空气预热器更换新的换热元件，或者去取掉原有回转式空气预热器中一层换热元件，使得回转式空气预热器出口温度高于硫酸氢铵结晶温度，避免在换热元件中形成积灰堵塞，而增加的热管换热器管排间距大，并设有防磨瓦，使得硫酸氢铵凝结发生在防磨瓦表面，不会形成堵塞。回转式空气预热器改造后压差减小，增加的热管换热器管排间距大，使得总体压差低于原来单纯回转式空气预热器，压差减小，则彻底解决漏风问题。本发明具有操作简单，可靠性高，实用性强等诸多优点。

本发明的技术方案为：一种电站锅炉回转式空气预热器的分级换热系统，包括回转式空气预热器和热管换热器。

在回转式空气预热器后安装热管换热器，回转式空气预热器的烟气通道、一次风通道、二次风通道分别与热管换热器的烟气通道、一次风通道、二次风通道对应连接；一次风、二次风经过热管过热器冷端加热后，从各自独立的通道进入回转式空气预热器的一次风通道、二次风通道；高温烟气在回转式空气预热器出口烟温为200℃-220℃，进入热管换热器烟气热端入口，热管换热器出口烟温130℃-150℃，从热管换热器流出后进入下一级烟道。