超低溫排煙高效燃煤熱水鍋爐的製作方法
2023-07-20 07:21:36
專利名稱：超低溫排煙高效燃煤熱水鍋爐的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於燃煤熱水鍋爐，特別涉及一種超低溫排煙高效燃煤熱水鍋爐。
在將近20％的能量損失中，由於排出高溫煙氣而造成的排煙損失佔到10％左右。由於然煤鍋爐的煙氣中含有SO3，使得煙氣露點溫度遠高於煙氣中純水的露點溫度，可高達130℃以上。現有常規燃煤鍋爐設計時，認為排煙溫度低於煙氣露點以後，可能造成尾部受熱面的低溫腐蝕，所以在排煙溫度的設計上，均要高於煙氣露點。並且還要考慮鍋爐可能出現低參數運行工況時，實際排煙溫度會低於設計值，因此要增加一定的安全裕量。國家質量技術監督局發布的GB/T17954-2000標準(工業鍋爐經濟運行)中規定，熱水鍋爐額定熱功率＞14MW時，排煙溫度≤180℃，小型熱水鍋爐最高排煙溫度可高達240℃，造成很大的排煙損失。
現有常規燃煤鍋爐設計時，認為排煙溫度應高於煙氣露點溫度，這對於燃煤蒸汽鍋爐非常必要，否則會造成燃煤蒸汽鍋爐低溫尾部受熱面的低溫腐蝕事故。然而對於燃煤熱水鍋爐，我們在研究其本體受熱面上大面積發生結低溫粘結灰的現象時發現，由於燃煤熱水鍋爐本體受熱面的壁溫大多低於煙氣露點溫度，使得SO3在燃煤熱水鍋爐中的行為與在燃煤蒸汽鍋爐中的行為有著明顯不同。在燃煤熱水鍋爐中SO3在高溫煙氣中就開始遇到壁溫低於煙氣露點的受熱面，這樣在這些受熱面附近煙氣中的少量SO3就開始與煙氣中的水蒸汽反應生成H2SO4蒸汽，凝結在這些壁面上並與鹼性灰反應，形成低溫粘結灰，而對金屬管壁的腐蝕卻非常輕微，不會造成腐蝕事故。這種反應沿煙氣流程一直在進行。並且煙氣溫度的不斷降低，使這種反應速度增強；而隨著反應的不斷進行，SO3的濃度不斷降低又使這種反應速度減慢。因此形成了在燃煤熱水鍋爐中，低溫粘結灰大面積、均勻發生的現象。這與燃煤蒸汽鍋爐上，只在尾部低溫受熱面上發生，且會造成嚴重低溫腐蝕的特點有著明顯的區別。也正因此，使得燃煤熱水鍋爐煙氣中SO3的濃度，到達排煙處時已經降得很低，甚至已被完全消耗。所以設計燃煤熱水鍋爐的排煙溫度，可以不考慮煙氣露點的問題。
本實用新型的技術方案是一種超低溫排煙高效燃煤熱水鍋爐，是在常規排煙溫度燃煤熱水鍋爐(1)的基礎上，其特徵在於在尾部煙道上連接低溫節能器(2)。
低溫節能器可以採用以下熱交換器的一種水管結構熱交換器、火管結構熱交換器、水、火管混合結構熱交換器或熱管結構熱交換器。
鍋爐尾部連接的低溫節能器中的吸熱工質，可以採用以下的一種低溫水為吸熱工質、低溫空氣為吸熱工質，同時用低溫水和低溫空氣作為吸熱工質。
本實用新型效果是本超低溫排煙高效燃煤熱水鍋爐可進一步吸收常規排煙溫度燃煤熱水鍋爐排煙中熱量，降低排煙溫度，使排煙溫度低於常規燃煤熱水鍋爐排煙溫度，可以達到或低於煙氣露點溫度，並且不會造成低溫腐蝕事故。從而使本發明鍋爐的效率在目前常規鍋爐效率的基礎上進一步提高，達到目前常規鍋爐無法達到的效率。
本發明的主要特徵是1、本發明的超低溫排煙高效燃煤熱水鍋爐，是通過在常規排煙溫度燃煤熱水鍋爐的尾部設置低溫節能器，使本發明鍋爐的排煙溫度低於常規燃煤熱水鍋爐排煙溫度，可以達到或低於煙氣露點溫度。
2、本發明鍋爐尾部設置的低溫節能器，可以用低溫水為吸熱工質，也可以用低溫空氣為吸熱工質，還可以同時用低溫水和低溫空氣作為吸熱工質。低溫節能器可以用水管結構、火管結構、水、火管混合結構，還可以用熱管結構以及其它各種結構。(附圖
2是用低溫空氣為吸熱工質、火管結構低溫節能器的原理示意圖；附圖3是用低溫水為吸熱工質、水管結構低溫節能器的原理示意圖；附圖4是用低溫空氣為吸熱工質、熱管結構低溫節能器的原理示意圖。其他結構形式不再一一列舉)3、本發明鍋爐尾部設置的低溫節能器，還可以與常規排煙溫度燃煤熱水鍋爐的尾部受熱面結合在一起，綜合設計。
4、本發明鍋爐的排煙溫度應高於煙氣中純水的露點溫度(45℃左右)，再加20℃。
5、本發明中所說常規排煙溫度燃煤熱水鍋爐，可以是以煤為燃料的層燃熱水鍋爐、室燃熱水鍋爐、循環流化床熱水鍋爐等各種形式的熱水鍋爐。
6、本發明鍋爐尾部設置的低溫節能器，也可以用於現有燃煤熱水鍋爐改造。
權利要求1.一種超低溫排煙高效燃煤熱水鍋爐，是在常規排煙溫度燃煤熱水鍋爐(1)的基礎上，其特徵在於在尾部煙道上連接低溫節能器(2)。
2.根據權利要求1所述的超低溫排煙高效燃煤熱水鍋爐，其特徵在於低溫節能器可以採用以下熱交換器的一種水管結構熱交換器、火管結構熱交換器、水、火管混合結構熱交換器或熱管結構熱交換器。
3.根據權利要求1所述的超低溫排煙高效燃煤熱水鍋爐，其特徵在於鍋爐尾部連接的低溫節能器中的吸熱工質，可以採用以下的一種低溫水為吸熱工質、低溫空氣為吸熱工質、同時用低溫水和低溫空氣作為吸熱工質。
專利摘要一種超低溫排煙高效燃煤熱水鍋爐，是在常規排煙溫度燃煤熱水鍋爐的基礎上，通過在尾部煙道上設置低溫節能器。低溫節能器可以採用水管結構熱交換器、火管結構熱交換器、水、火管混合結構熱交換器或熱管結構熱交換器。鍋爐尾部設置的低溫節能器中的吸熱工質，可以用低溫水為吸熱工質、低溫空氣為吸熱工質、同時用低溫水和低溫空氣作為吸熱工質。優點是本超低溫排煙高效燃煤熱水鍋爐可進一步吸收常規排煙溫度燃煤熱水鍋爐排煙中熱量，降低排煙溫度，使排煙溫度低於常規燃煤熱水鍋爐排煙溫度，可以達到或低於煙氣露點溫度，並且不會造成低溫腐蝕事故。鍋爐效率進一步提高，達到目前常規鍋爐無法達到的效率。
文檔編號F23J15/06GK2572226SQ0228221
公開日2003年9月10日 申請日期2002年10月16日 優先權日2002年10月16日
發明者李俊東, 曾國輝, 梁健, 龐囡, 李爽, 強津昌 申請人:天津寶成機械集團有限公司