熱一次風逆流循環抑制ABS凝固堵塞AH的系統的製作方法

2023-09-27 07:02:45 2

本實用新型涉及一種熱一次風逆流循環抑制ABS凝固堵塞AH的系統，屬於燃煤電站空預器的堵塞防治技術領域。

背景技術：

燃煤電廠在燃用含有一定硫份的煤質時會生成SO3，所生成的SO3的量受煤種硫份高低等因素影響從幾個ppm到幾十個ppm甚至更高。受環保標準控制，燃煤電廠基本全裝設SCR系統，用於對燃燒產生的NOx進行脫除以滿足環保標準對NOx排放濃度的要求。SCR系統脫除NOx的過程需要根據鍋爐生成NOx量噴入大量的NH3，受現場條件限制，部分NH3未能完全參與反應從而造成一定濃度的氨逃逸，此外，SCR系統中的催化劑對煙氣中SO2氧化成SO3具有一定的催化作用，造成SCR反應器中SO2被氧化成SO3的量可在0.3～2%範圍內變化。

高溫煙氣經SCR系統內反應後進入下遊空預器進行換熱（一般空預器入口煙氣溫度為350～400℃），加熱鍋爐一二次風。經空預器整個流程的換熱後，空預器冷端出口煙氣平均溫度一般降至130～160℃，期間煙氣中的SO3凝結，從而對換熱面造成腐蝕，同時，煙氣中凝結的SO3和NH3反應生成NH4HSO4，NH4HSO4具有很強的粘性，極易粘附在空預器換熱片表面，同時，較強的粘性也極易粘附煙氣中的飛灰，從而造成空預器進出口壓差逐漸增大、堵塞逐漸加重，最終影響機組出力。針對空預器堵塞問題，電廠通常採用蒸汽吹灰或投用暖風器等方式來緩解，這一方面影響機組經濟性增加煤耗，另一方面堵塞問題並無法得到根本解決，在堵塞嚴重時則需停機用高壓水進行衝洗，影響了機組負荷率。

現有的技術難以解決上述問題，如公開日為1997年10月22日，公開號為CN2265482的中國專利中，公開了一種鍋爐空氣預熱器防堵裝置，該鍋爐空氣預熱器防堵裝置安裝於空氣預熱器內，在空預器上部增設了浮動網架，通過吊掛彈簧將浮動網架懸掛於空預器上部，空預器煙管內安裝了除灰彈簧，除灰彈簧下端吊裝了重錘，利用煙氣擾動作用使浮動網架，除灰彈簧產生沉浮振動，將粘附在煙氣管內粉煤灰不斷刮除，以達到空氣預熱器防堵目的，但是NH4HSO4具有很強的粘性，刮除效果不理想，防堵效果較差。

基於以上原因，為有效地解決上述空預器受熱面腐蝕及堵塞的問題，需開發新的防治空預器防腐蝕及堵塞的工藝系統。

技術實現要素：

本實用新型是為了徹底解決燃煤電廠鍋爐運行中因生成ABS粘附換熱面凝固堵塞空預器的問題，而提供一種熱一次風逆流循環抑制ABS凝固堵塞AH的系統。

本實用新型解決上述問題所採用的技術方案是：該熱一次風逆流循環抑制ABS凝固堵塞AH的系統包括三分倉迴轉式空氣預熱器、換熱片、冷一次風管道、冷二次風管道、熱一次風管道和熱二次風管道，所述換熱片位於三分倉迴轉式空氣預熱器內，所述三分倉迴轉式空氣預熱器設置有煙氣分倉、一次風分倉和二次風分倉，所述冷一次風管道與一次風分倉的冷端連接，所述熱一次風管道與一次風分倉的熱端連接，所述冷二次風管道與二次風分倉的冷端連接，所述熱二次風管道與二次風分倉的熱端連接，所述煙氣分倉用於和煙道連接，其結構特點在於：還包括熱一次風引出管道、熱一次風引出流量電動調節閥、熱風引入熱二次風箱管道和熱風引入冷端管道，所述三分倉迴轉式空氣預熱器設置有一號扇形板，所述一號扇形板包括位於三分倉迴轉式空氣預熱器冷端的冷端一號扇形板和位於三分倉迴轉式空氣預熱器熱端的熱端一號扇形板，所述冷端一號扇形板和熱端一號扇形板之間形成一個獨立的逆流加熱倉，所述冷端一號扇形板設置有冷端穩壓腔室，所述冷端穩壓腔室內設置有熱風導流板，所述冷端穩壓腔室朝向換熱片的一面設置有數個一號熱風噴口，所述熱端一號扇形板設置有熱端壓力平衡腔室，所述熱端壓力平衡腔室朝向換熱片的一面設置有數個二號熱風噴口，所述熱一次風引出管道的一端和熱一次風管道連接，該熱一次風引出管道的另一端和熱一次風引出流量電動調節閥連接，所述熱風引入冷端管道的一端和冷端穩壓腔室連接，該熱風引入冷端管道的一端正對著熱風導流板，所述熱風引入冷端管道的另一端和熱一次風引出流量電動調節閥連接，所述熱風引入熱二次風箱管道的一端和熱端壓力平衡腔室連接，該熱風引入熱二次風箱管道的另一端和熱二次風管道連接。

作為優選，本實用新型當三分倉迴轉式空氣預熱器的旋轉方向為煙氣→一次風→二次風時，所述冷端穩壓腔室和熱端壓力平衡腔室均位於煙氣分倉和二次風分倉之間；當三分倉迴轉式空氣預熱器的旋轉方向為煙氣→二次風→一次風時，所述冷端穩壓腔室和熱端壓力平衡腔室均位於煙氣分倉和一次風分倉之間。

作為優選，本實用新型所述一號熱風噴口和二號熱風噴口均為狹縫形結構。

作為優選，本實用新型所述熱風導流板為平板型結構。

作為優選，本實用新型所述熱風導流板位於熱風引入冷端管道的一端的出口正上方。

作為優選，本實用新型所述冷端一號扇形板和熱端一號扇形板在沿三分倉迴轉式空氣預熱器的軸向方向上重疊。

作為優選，本實用新型所述一號扇形板固定在三分倉迴轉式空氣預熱器的中心桁架上。

作為優選，本實用新型所述冷端穩壓腔室和熱端壓力平衡腔室的寬度均小於三分倉迴轉式空氣預熱器相鄰兩個徑向密封片之間的寬度。

作為優選，本實用新型所述熱風引入冷端管道的一端和冷端穩壓腔室中背向換熱片的一面連接，所述熱風引入熱二次風箱管道的一端和熱端壓力平衡腔室中背向換熱片的一面連接。

一種使用所述的系統進行的熱一次風逆流循環抑制ABS凝固堵塞AH的方法，其特點在於：所述方法的步驟如下：SCR出口煙氣經煙道進入三分倉迴轉式空氣預熱器換熱，換熱後的煙氣流經煙道後流進下遊除塵器；冷一次風和冷二次風分別通過冷一次風管道和冷二次風管道經三分倉迴轉式空氣預熱器加熱後，分別沿熱一次風管道和熱二次風管道流出，當機組在正常運行時，將部分高壓的熱一次風從熱一次風引出管道引出，經熱一次風引出流量電動調節閥調整至合適流量後引入冷端穩壓腔室，再由一號熱風噴口沿煙氣逆向噴入換熱片，通過熱風逆流加熱，一方面高溫汽化三分倉迴轉式空氣預熱器冷端生成的ABS，另一方面提高三分倉迴轉式空氣預熱器冷端綜合溫度，抑制ABS凝固堵塞AH，同時高壓的熱一次風對換熱片亦存在吹掃作用，最終經熱風引入熱二次風箱管道並引至熱二次風管道與熱二次風一起進入爐膛參與燃燒。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和效果：有效解決燃煤電廠鍋爐運行中因生成ABS粘附換熱面造成空預器堵塞嚴重的問題。本實用新型通過熱一次風對AH冷端溫度最低溫處逆流加熱，高溫汽化冷端生成的ABS的同時提高空預器冷端綜合溫度，抑制ABS凝固堵塞AH，以此解決燃煤電廠鍋爐運行中因生成ABS粘附換熱面凝固造成空預器堵塞嚴重的問題。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例中熱一次風逆流循環抑制ABS凝固堵塞AH的系統的結構示意圖。

圖2是本實用新型實施例中三分倉迴轉式空氣預熱器的結構示意圖。

圖3是本實用新型實施例中冷端一號扇形板的結構示意圖。

圖4是圖3中B向的結構示意圖。

圖5是圖3中D-D面的剖視結構示意圖。

圖6是圖4中C-C面的剖視結構示意圖。

圖7是本實用新型實施例中熱端一號扇形板的結構示意圖。

圖8是圖7中E向的結構示意圖。

圖9是圖7中F-F面的剖視結構示意圖。

圖10是圖8中G-G面的剖視結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖並通過實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型並不局限於以下實施例。

實施例。

參見圖1至圖10，本實施例中熱一次風逆流循環抑制ABS凝固堵塞AH的系統包括三分倉迴轉式空氣預熱器1、換熱片2、冷一次風管道7、冷二次風管道8、熱一次風管道9、熱二次風管道10、熱一次風引出管道11、熱一次風引出流量電動調節閥13、熱風引入熱二次風箱管道14和熱風引入冷端管道15。

本實施例中的換熱片2位於三分倉迴轉式空氣預熱器1內，三分倉迴轉式空氣預熱器1設置有煙氣分倉、一次風分倉和二次風分倉，冷一次風管道7與一次風分倉的冷端連接，熱一次風管道9與一次風分倉的熱端連接，冷二次風管道8與二次風分倉的冷端連接，熱二次風管道10與二次風分倉的熱端連接，煙氣分倉用於和煙道17連接。

本實施例中的三分倉迴轉式空氣預熱器1設置有一號扇形板3，一號扇形板3包括位於三分倉迴轉式空氣預熱器1冷端的冷端一號扇形板3-1和位於三分倉迴轉式空氣預熱器1熱端的熱端一號扇形板3-2，冷端一號扇形板3-1和熱端一號扇形板3-2之間形成一個獨立的逆流加熱倉。

本實施例中的冷端一號扇形板3-1設置有冷端穩壓腔室6，冷端穩壓腔室6內設置有熱風導流板19，冷端穩壓腔室6朝向換熱片2的一面設置有數個一號熱風噴口20，熱端一號扇形板3-2設置有熱端壓力平衡腔室5，熱端壓力平衡腔室5朝向換熱片2的一面設置有數個二號熱風噴口21。

本實施例中的熱一次風引出管道11的一端和熱一次風管道9連接，該熱一次風引出管道11的另一端和熱一次風引出流量電動調節閥13連接，熱風引入冷端管道15的一端和冷端穩壓腔室6連接，該熱風引入冷端管道15的一端正對著熱風導流板19，熱風引入冷端管道15的另一端和熱一次風引出流量電動調節閥13連接，熱風引入熱二次風箱管道14的一端和熱端壓力平衡腔室5連接，該熱風引入熱二次風箱管道14的另一端和熱二次風管道10連接。

當三分倉迴轉式空氣預熱器1的旋轉方向為煙氣→一次風→二次風時，本實施例中的冷端穩壓腔室6和熱端壓力平衡腔室5均位於煙氣分倉和二次風分倉之間；當三分倉迴轉式空氣預熱器1的旋轉方向為煙氣→二次風→一次風時，本實施例中的冷端穩壓腔室6和熱端壓力平衡腔室5均位於煙氣分倉和一次風分倉之間。

本實施例中的一號熱風噴口20和二號熱風噴口21均為狹縫形結構。熱風導流板19為平板型結構。熱風導流板19位於熱風引入冷端管道15的一端的出口正上方。冷端一號扇形板3-1和熱端一號扇形板3-2在沿三分倉迴轉式空氣預熱器1的軸向方向上重疊。一號扇形板3固定在三分倉迴轉式空氣預熱器1的中心桁架28上。冷端穩壓腔室6和熱端壓力平衡腔室5的寬度均小於三分倉迴轉式空氣預熱器1相鄰兩個徑向密封片之間的寬度。熱風引入冷端管道15的一端和冷端穩壓腔室6中背向換熱片2的一面連接，熱風引入熱二次風箱管道14的一端和熱端壓力平衡腔室5中背向換熱片2的一面連接。

本實施例中的燃煤電廠空預器熱風逆流防堵及腐蝕的工藝的步驟如下：SCR出口煙氣經煙道17進入三分倉迴轉式空氣預熱器1換熱，換熱後的出口煙氣流經煙道17後流進下遊除塵器；冷一次風和冷二次風分別通過冷一次風管道7和冷二次風管道8經三分倉迴轉式空氣預熱器1加熱後，分別沿熱一次風管道9和熱二次風管道10流出，當機組在正常運行時，將部分高壓的熱一次風（約10kPa，350℃）從熱一次風引出管道11引出，經熱一次風引出流量電動調節閥13調整至合適流量後引入冷端穩壓腔室6，再由一號熱風噴口20沿煙氣逆向噴入換熱片2，通過熱風逆流加熱，一方面高溫汽化三分倉迴轉式空氣預熱器1冷端生成的ABS，另一方面提高三分倉迴轉式空氣預熱器1冷端綜合溫度，抑制ABS凝固堵塞AH，同時高壓的熱一次風對換熱片2亦存在吹掃作用，最終經熱風引入熱二次風箱管道14並引至熱二次風管道10與熱二次風一起進入爐膛參與燃燒。

本實施例中的三分倉迴轉式空氣預熱器1通常為典型三分倉全模式結構迴轉式空氣預熱器，在三分倉迴轉式空氣預熱器1上還可以設置有二號扇形板4，二號扇形板4包括冷端二號扇形板4-1和熱端二號扇形板4-2。

空預器旋轉順序為煙氣→一次風→二次風，在扇形板3-1靠近二次風側隔離出穩壓腔室6，在穩壓腔室6的靠近換熱片2的平面鋼板上開出狹縫形噴口30，在其相對平面鋼板上開出圓形熱風入口並與熱風引入冷端管道15相連接；在扇形板3-2靠近二次風測隔離出壓力平衡腔室5，在壓力平衡腔室5的靠近換熱片2的平面鋼板上開出狹縫形噴口31，在其相對平面鋼板上開出圓形熱風出口並與熱風引入熱二次風箱管道1相連接。

如圖3至圖10所示，熱風引入冷端管道15及熱風引入熱二次風箱管道14分別引入引出冷端穩壓腔室6及熱端壓力平衡腔室5，在冷端穩壓腔室6內對應熱風引入冷端管道15裝有平板型的熱風導流板19，平板型的熱風導流板19在熱風引入冷端管道15出口的正上方，以實現冷端穩壓腔室6內各狹縫式的一號熱風噴口20的各個噴口流量基本相同。

本實施例中的三分倉迴轉式空氣預熱器1旋轉順序為煙氣→一次風→二次風，在冷端一號扇形板3-1靠近二次風側隔離出冷端穩壓腔室6，在冷端穩壓腔室6靠近換熱片2的平面鋼板上開出狹縫形的一號熱風噴口20，在其相對平面鋼板上開出圓形熱風入口並與熱風引入冷端管道15相連接。當三分倉迴轉式空氣預熱器1的旋轉順序為煙氣→二次風→一次風時，只需將冷端穩壓腔室6、熱端壓力平衡腔室5、一號熱風噴口20、二號熱風噴口21設置在冷端一號扇形板3-1和熱端一號扇形板3-2徑向對稱的扇形板內即可，其冷端穩壓腔室6和熱端壓力平衡腔室5亦應靠近一次風側。

本實施例通過熱風逆流加熱，一方面高溫汽化冷端生成的ABS，另一方面可提高空預器冷端綜合溫度，抑制ABS凝固堵塞AH，同時高壓熱風對換熱元件亦存在吹掃作用，以此可有效解決燃煤電廠鍋爐（尤其是燃燒高硫煤鍋爐）運行中空預器換熱面進出口壓差較大、堵塞較為嚴重的問題。

本實用新型中所說的「ABS」是指硫酸氫銨，「AH」是指空預器，這對本領域技術人員而言是公知常識。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本實用新型結構所作的舉例說明。凡依據本實用新型專利構思所述的構造、特徵及原理所做的等效變化或者簡單變化，均包括於本實用新型專利的保護範圍內。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結構或者超越本權利要求書所定義的範圍，均應屬於本實用新型的保護範圍。