[发明专利]空气预热器、使用该空气预热器的烟气处理系统及烟气处理方法

说明书

本发明涉及一种具有分区自清洁功能的空气预热器、烟气处理系统及烟气处理方法。所述空气预热器具有传热模块、冷流体入口切断机构及分隔板；冷流体入口切断机构可被单独控制，关闭冷流体入口切断机构可阻止冷流体进入传热模块；通过分隔板及冷流体入口切断结构的单独控制功能，可以实现空气预热器箱体内全部传热模块的分区自清洁功能，解决现有烟气处理系统中采用回转式空气预热器时，存在的漏风、堵塞、腐蚀问题，以及由此带来的排烟温度高、烟气余热利用率低、锅炉效率低、能耗大及下游除尘装置和脱硫装置负荷大的问题。

技术领域

本发明涉及空气预热器领域，具体涉及一种具有分区自清洁功能的空气预热器、使用该空气预热器的烟气处理系统及烟气处理方法。

背景技术

燃煤电厂锅炉在运行过程中通常会配备相应的余热利用装置及脱硫、脱销装置以对锅炉排放的烟气进行处理，实现节能减排的目的。

常规燃煤电厂锅炉的烟气处理系统如图1所示，该系统包括：锅炉1、给煤机2、一次风风机3、二次风风机4、除尘装置5、引风机6、脱硫装置7、烟囱8、脱硝装置9；空气预热器10及低低温省煤器11。

空气预热器10是烟气处理系统的核心部件，空气预热器10的运行效果直接影响锅炉的效率。通过空气预热器10回收烟气中热量，回收的热量可预热进入锅炉1的一次风和二次风，提高锅炉热效率，降低能量消耗。

目前，燃煤电厂最常见的空气预热器是回转式空气预热器，回转式空气预热器具有传热面密度高、结构紧凑、体积小、布置灵活的优点。回转式空气预热器通常以金属波纹板作为蓄热芯体，一般分为三仓室，三个仓室分别为烟气仓室、一次风仓室和二次风仓室。蓄热芯体转至烟气仓室时，烟气中热量被蓄热体吸收并蓄积起来，蓄热芯体转至一次风仓室和二次风仓室时，蓄积的热量释放给一次风和二次风，蓄热芯体温度降低，实现烟气与一次风和二次风的换热。

回转式空气预热器的缺点之一是存在严重的漏风问题，漏风的原因是，一次风侧操作压力高于烟气侧和二次风侧操作压力，这样一次风就会通过回转式空气预热器动静部件之间的间隙漏到烟气侧，形成漏风，一次风大约有20％的漏量，随着设备使用时间的延长，漏风问题会更加严重。为了维持一次风量，要增加一次风风机功率，同时为了维持锅炉系统负压，烟气引风机功率也相应增加。一次风风机和烟气引风机功率增加导致系统电耗增加，回转式空气预热器下游的除尘装置、脱硫装置负荷也增大。

回转式空气预热器的缺点之二是容易发生堵塞和腐蚀。如图1所示，空气预热器10为回转式空气预热器，其上游设置有脱硝装置9，脱硝装置一般采用SCR脱硝工艺，SCR脱硝装置不可避免的会有NH₃逃逸，SCR催化剂在促进NH₃和NO_x反应脱除氮氧化物的同时也会促进SO₂向SO₃的转化率，逃逸的NH₃与SO₃及H₂O反应生成硫酸氢铵，硫酸氢铵为黏状物，具有吸湿性，吸湿后呈酸性具有腐蚀性，硫酸氢铵熔点为147℃，当回转式空气预热器的排烟温度低于147℃时，硫酸氢铵会出现凝固，具有很强的粘性，极易沉积黏附在回转式空气预热器的换热板片表面，造成回转式空气预热器的堵塞，又因硫酸氢铵吸湿后呈酸性具有腐蚀性，容易造成回转式空气预热器腐蚀。

为了解决回转式空气预热器的漏风问题，CN210463080U提供了一种燃煤电厂空气预热器系统，将管式空气预热器和二分仓回转式空气预热器并列组合成新型空气预热器系统，实现一次风系统和烟气隔绝，降低了较大压力的一次风对空气预热器漏风率的影响。该系统虽然能在一定程度上缓解漏风问题，但结构复杂，设备组装及维护困难，并且无法解决堵塞和腐蚀的问题。