[发明专利]回收烟气余热的低压水煤换热器、防堵防腐的方法及系统

说明书

本发明公开了一种回收烟气余热的低压水煤换热器、防堵防腐的方法及系统，回收烟气余热的低压水煤换热器防堵防腐的方法：低压水煤换热器由三组以上独立的换热单元并联组成；低压水煤换热器安装在烟道内吸收烟气余热；换热单元均为由换热管组成的管束状，换热单元的换热管外均流通锅炉烟气，换热单元的换热管内均交替流动液态水和干蒸汽，干蒸汽的温度不低于200℃。本发明通过低压水煤换热器各组换热单元内交替流动液态水和气态蒸汽，轮巡排挤各换热单元中的介质水为干蒸汽，可以利用较少的蒸汽消耗轮巡大幅提高各组换热单元的温度，彻底解决低压水煤换热器的腐蚀、堵灰问题，运行费用低，工程经济价值显著。

技术领域

本发明涉及一种回收烟气余热的低压水煤换热器、防堵防腐的方法及系统，属烟气余热利用技术领域。

背景技术

低压水煤换热器在工业领域应用较为广泛，如燃煤发电领域。随着我国发电行业低碳环保政策的推进，燃煤锅炉余热利用技术得到长足的发展，在空预器之后安装低压水煤换热器，是上述余热利用的一种具体型式。低压水煤换热器是由若干管束组成，管内是水(冷介质)，管外是烟气(热介质)。低压水煤换热器的管内进水温度一般为30-80℃，而管外入口烟气温度一般为120-180℃，从而使管外烟气热量传递给管内的介质水。

然而，在燃煤发电领域，传统的低压水煤换热器易出现腐蚀泄漏、积灰堵塞等问题，究其原因，至少包括以下两点：1)燃煤中的硫份在燃烧后部分转化为三氧化硫(SO₃)，与烟气中水蒸气(H₂O)反应生成硫酸蒸汽(H₂SO₄)，当流经烟气温度低于酸露点时(一般为95～160℃，与烟气中SO₃浓度密切相关)，硫酸蒸汽将凝结，与飞灰一起附着在低压水煤换热器的换热管壁面上；2)为了减少NOx排放，燃煤锅炉普遍配备脱硝设备，一般采用选择性催化还原(SCR)或选择性非催化还原(SNCR)或SCR+SNCR联合的技术路线，但不管采用哪种技术路线，都需要向空预器上游烟气中喷入还原剂(液氨、尿素或氨水)，还原剂与NOx不会完全反应，从而造成脱硝系统氨(NH₃)逃逸的发生，逃逸的NH₃与烟气中SO₃生成硫酸氢铵(NH₄HSO₄)，该副产物在温度为146～207℃范围内，呈熔融状，极易与飞灰一起粘附在空预器蓄热元件及下游低压水煤换热器换热管壁面上。

类似燃煤发电领域空预器堵塞问题，在钢铁行业烧结机脱硝排放系统的烟气再热器上也同样存在。当前钢铁行业为实现烟气中NOx超低排放，也普遍采用SCR脱硝技术，SCR脱硝装置的进、出口分别连通烟气再热器的原烟气侧和净烟气侧，烟气再热器的低温段同样会存在堵塞问题，堵塞原因与燃煤发电领域空预器类似。

发明内容

为了解决现有技术中回收烟气余热的低压水煤换热器低温结露、腐蚀、堵灰的问题，本发明提供一种回收烟气余热的低压水煤换热器、防堵防腐的方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种回收烟气余热的低压水煤换热器防堵防腐的方法，低压水煤换热器由三组以上独立的换热单元并联组成；低压水煤换热器安装在烟道内吸收烟气余热；换热单元均为由换热管组成的管束状，换热单元的换热管外均流通热烟气，换热单元的换热管内均交替流动液态水和干蒸汽，干蒸汽的温度不低于200℃。

上述方法，通过将换热管内交替通入干蒸汽，起到加热换热管的作用，进而使得换热单元管外与锅炉烟气接触的壁面上的凝露气化、粘附的飞灰在高温下变松散，并被烟气带出，简单高效、运行费用低，工程经济价值显著。