[发明专利]一种预防硫酸氢铵沉积的管式预热器及其控制方法

说明书

本发明公开了预防硫酸氢铵沉积的管式预热器及其控制方法，该管式预热器包括若干个并联设置的管式换热器分区，每个管式换热器分区包含若干个串联设置的受热面模块，每个管式换热器分区均包括独立的空气流路和烟气流路，空气与烟气分别进入管式换热器后在各管式换热器分区中进行逆流换热，每个管式换热器分区的空气流路上设置有独立的空气侧控制单元。所述控制方法利用了上述管式预热器，根据各管式换热器分区的烟气流路上的进出口压差对管式换热器分区的空气流路上的空气侧控制单元实施轮流关闭操作，轮流控制各管式换热器分区中无空气‑烟气换热使得该管式换热器分区的出口烟温高于硫酸氢铵的蒸发温度，实现硫酸氢铵沉积的有效预防。

技术领域

本发明涉及锅炉改造与制造的技术领域，更具体地讲，涉及一种预防硫酸氢铵沉积的管式预热器及其控制方法。

背景技术

按燃煤机组超净排放要求，锅炉机组经脱硝后NO_X排放不得超过50ppm。因此超净排放改造技术路线一般是低氮燃烧技术+SNCR/SCR脱硝技术。经过前几年大规模的机组脱硝改造，发现凡是加装了SNCR或SCR装置的燃煤机组，几乎无一例外都存在氨逃逸并形成硫酸氢铵(NH₄HSO₄)造成尾部受热面堵塞。堵塞后燃煤机组通常都会存在送、引风机转速升高、电耗增加、排烟温度升高、热风温度下降等现象，严重时会出现引风机喘振、失速导致机组停炉。

为了应对硫酸氢铵造成的尾部受热面堵塞，电厂在实际运行中，一般是通过增加布置吹灰器、振打装置等常规手段，但此类手段无法从根本上有效地解决堵塞问题，因此研究解决脱硝燃煤机组预热器区域堵塞技术成为非常迫切的需求。

根据对管式预热器硫酸氢铵结垢现场取样发现，硫酸氢铵垢样外形酷似瓦片状的“五花肉”形态，垢样易溶于水，将垢样浸泡在水杯中约半小时即可溶化，但硫酸氢铵遇水后，会发生硫酸氢铵水解，溶液具有较强的酸性，如果电厂停炉对硫酸氢铵进行水冲洗，虽然可以有效的清除结垢，但冲洗出来的废水具有较强的腐蚀性，对机组下游设备会造成极强的破坏性。

发明内容

为了解决现有技术中由于硫酸氢铵堵塞造成的烟气阻力增大引起的电厂能耗增加以及频繁停炉清洗带来直接或间接损失的问题，本发明的目的是提供一种能够有效预防硫酸氢铵沉积的管式预热器及其控制方法。

本发明的一方面提供了一种预防硫酸氢铵沉积的管式预热器，所述管式预热器包括若干个并联设置的管式换热器分区，每个管式换热器分区包含若干个串联设置的受热面模块，每个管式换热器分区均包括独立的空气流路和烟气流路，空气与烟气分别进入管式换热器后在各管式换热器分区中进行逆流换热，其中，每个管式换热器分区的空气流路上设置有独立的空气侧控制单元。

根据本发明预防硫酸氢铵沉积的管式预热器的一个实施例，每个管式换热器分区的烟气流路上设置有进出口压力检测单元或差压变送单元。

根据本发明预防硫酸氢铵沉积的管式预热器的一个实施例，每个受热面模块的管端设置有100～200mm的反向延长假管。

根据本发明预防硫酸氢铵沉积的管式预热器的一个实施例，所述受热面模块采用立式布置或卧式布置。

根据本发明预防硫酸氢铵沉积的管式预热器的一个实施例，所述管式预热器具有总空气流路和/或总烟气流路，空气从总空气流路的空气进口进入管式预热器后分别进入若干个管式换热器分区的空气流路后汇集到总空气流路的空气出口流出，烟气从总烟气流路的烟气进口进入管式预热器后分别进入若干个管式换热器分区的烟气流路后汇集到总烟气流路的烟气出口流出。

本发明的另一方面提供了一种预防硫酸氢铵沉积的控制方法，利用了上述预防硫酸氢铵沉积的管式预热器，其中，根据所述管式预热器中各管式换热器分区的烟气流路上的进出口压差对管式换热器分区的空气流路上的空气侧控制单元实施轮流关闭操作，轮流控制各管式换热器分区中无空气-烟气换热以控制该无空气-烟气换热的管式换热器分区的出口烟温高于硫酸氢铵的蒸发温度。