熱二次風增壓逆流防ah堵塞與換熱面腐蝕系統及其方法
【專利摘要】本發明涉及一種熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕系統及其方法。目前還難以有效地解決空預器受熱面腐蝕及堵塞的問題。本發明包括三分倉回轉式空氣預熱器和換熱片，其特點是：還包括熱二次風引出管道、熱風連通管道、熱風引入冷端管道和熱風引入熱二次風箱管道，三分倉回轉式空氣預熱器設有包括冷端一號扇形板和熱端一號扇形板的一號扇形板，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，逆流加熱倉位于二次風分倉和煙氣分倉之間，冷端一號扇形板設有冷端穩壓腔室，熱端一號扇形板設有熱端壓力平衡腔室。本發明能解決燃煤電廠鍋爐運行中空預器冷端硫酸凝結、生成NH4HSO4造成空預器換熱面腐蝕及堵塞的問題。
【專利說明】
熱二次風増壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕系統及其方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕系統及其方法，屬于燃煤電站鍋爐空預器腐蝕、堵塞防治技術領域。
【背景技術】
[0002]燃煤電廠在燃用含有一定硫份的煤質時會生成S03，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，用于對燃燒產生的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%范圍內變化。
[0003]高溫煙氣經SCR系統內反應后進入下游空預器進行換熱(一般空預器入口煙氣溫度為350?400°C)，加熱鍋爐一二次風。經空預器整個流程的換熱后，空預器冷端出口煙氣平均溫度一般降至130?160°C，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，電廠通常采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，另一方面堵塞問題并無法得到根本解決，在堵塞嚴重時則需停機用高壓水進行沖洗，影響了機組負荷率。
[0004]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于空氣預熱器內，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于空預器上部，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。
[0005]基于以上原因，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。

【發明內容】

[0006]本發明是為了有效解決燃煤電廠鍋爐運行中空預器冷端硫酸凝結、生成NH4HSO4造成空預器換熱面腐蝕及堵塞的問題，進而提供一種熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕系統及其方法。
[0007]本發明解決上述問題所采用的技術方案是:該熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕系統包括三分倉回轉式空氣預熱器、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，所述換熱片位于三分倉回轉式空氣預熱器內，所述三分倉回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，所述煙氣分倉用于和煙道連接，其結構特點在于:還包括熱二次風引出管道、熱二次風引出流量電動調節閥、熱風連通管道、熱二次風增壓風機、熱風引入冷端管道和熱風引入熱二次風箱管道，所述三分倉回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于三分倉回轉式空氣預熱器冷端的冷端一號扇形板和位于三分倉回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，所述熱風引入冷端管道的一端和冷端穩壓腔室連接，所述熱二次風引出管道的一端和熱二次風管道連接，該熱二次風引出管道的另一端和熱二次風引出流量電動調節閥連接，所述熱二次風引出流量電動調節閥和熱風連通管道連接，所述熱風連通管道和熱二次風增壓風機連接，所述熱二次風增壓風機和熱風引入冷端管道連接，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。
[0008]作為優選，本發明當三分倉回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于煙氣分倉和二次風分倉之間。
[0009]作為優選，本發明當三分倉回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于煙氣分倉和一次風分倉之間。
[0010]作為優選，本發明所述一號熱風噴口和二號熱風噴口均為狹縫形結構。
[0011 ]作為優選，本發明所述冷端一號扇形板和熱端一號扇形板在沿三分倉回轉式空氣預熱器的軸向方向上重疊。
[0012]作為優選，本發明所述一號扇形板固定在三分倉回轉式空氣預熱器的中心桁架上。
[0013]作為優選，本發明所述冷端穩壓腔室和熱端壓力平衡腔室的寬度均小于三分倉回轉式空氣預熱器相鄰兩個徑向密封片之間的寬度。
[0014]作為優選，本發明所述熱風引入冷端管道的一端和冷端穩壓腔室的側面連接。
[0015]作為優選，本發明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的側面連接。
[0016]—種使用所述的系統進行的熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕方法，其特點在于:所述方法的步驟如下:SCR出口煙氣經煙道進入三分倉回轉式空氣預熱器換熱，換熱后的出口煙氣流經煙道及電除塵器;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回轉式空氣預熱器加熱后，再分別由熱一次風管道和熱二次風管道流出，部分熱二次風依次通過熱二次風引出管道、熱二次風引出流量電動調節閥、熱風連通管道、熱二次風增壓風機和熱風引入冷端管道而進入冷端穩壓腔室，再由一號熱風噴口沿煙氣逆向噴入換熱片后經熱端壓力平衡腔室和熱風引入熱二次風箱管道引出至熱二次風管道，通過熱二次風逆流加熱，一方面高溫汽化冷端生成的NH4HSO4并抑制NH4HSO4凝固，另一方面提高三分倉回轉式空氣預熱器冷端綜合溫度，防止硫酸蒸汽凝結，由此有效解決燃煤電廠鍋爐運行中空預器冷端硫酸凝結、生成NH4HSO4凝固造成空預器換熱面腐蝕及堵塞的問題。
[0017]本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果:有效解決了目前燃煤電廠鍋爐運行中空預器冷端硫酸凝結、抑制生成NH4HSO4凝固造成空預器換熱面腐蝕及堵塞的問題。本發明通過熱二次風逆流加熱，一方面高溫汽化冷端生成的NH4HSO4并抑制NH4HSO4生成凝固，另一方面可提高空預器冷端綜合溫度，可防止硫酸蒸汽凝結，以此可有效解決燃煤電廠鍋爐運行中空預器冷端硫酸凝結、生成NH4HSO4凝固造成空預器換熱面腐蝕及堵塞的問題。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明實施例中熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕系統的結構示意圖。
[0019]圖2是本發明實施例中三分倉回轉式空氣預熱器的結構示意圖。
[0020]圖3是本發明實施例中冷端一號扇形板的結構示意圖。
[0021]圖4是圖3中B向的結構示意圖。
[0022]圖5是圖3中D-D面的剖視結構示意圖。
[0023]圖6是圖4中C-C面的剖視結構示意圖。
[0024]圖7是本發明實施例中熱端一號扇形板的結構示意圖。
[0025]圖8是圖7中E向的結構示意圖。
[0026]圖9是圖7中F-F面的剖視結構示意圖。
[0027]圖10是圖8中G-G面的剖視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖并通過實施例對本發明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而本發明并不局限于以下實施例。
[0029]實施例。
[0030]參見圖1至圖10，本實施例中的熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕系統包括三分倉回轉式空氣預熱器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、熱二次風引出管道11、熱二次風引出流量電動調節閥12、熱風連通管道13、熱二次風增壓風機14、熱風引入冷端管道15和熱風引入熱二次風箱管道16。
[0031]本實施例中的換熱片2位于三分倉回轉式空氣預熱器I內，三分倉回轉式空氣預熱器I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，煙氣分倉用于和煙道18連接。
[0032]本實施例中的三分倉回轉式空氣預熱器I設置有一號扇形板3，一號扇形板3包括位于三分倉回轉式空氣預熱器I冷端的冷端一號扇形板3-1和位于三分倉回轉式空氣預熱器I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。
[0033]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。
[0034]本實施例中的熱風引入冷端管道15的一端和冷端穩壓腔室6連接，熱二次風引出管道11的一端和熱二次風管道10連接，該熱二次風引出管道11的另一端和熱二次風引出流量電動調節閥12連接，熱二次風引出流量電動調節閥12和熱風連通管道13連接，熱風連通管道13和熱二次風增壓風機14連接，熱二次風增壓風機14和熱風引入冷端管道15連接，熱風引入熱二次風箱管道16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16的另一端和熱二次風管道10連接。
[0035]本實施例中當三分倉回轉式空氣預熱器I的旋轉方向為煙氣—一次風—二次風時，冷端穩壓腔室6和熱端壓力平衡腔室5均位于煙氣分倉和二次風分倉之間。當三分倉回轉式空氣預熱器I的旋轉方向為煙氣—二次風—一次風時，冷端穩壓腔室6和熱端壓力平衡腔室5均位于煙氣分倉和一次風分倉之間。
[0036]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。冷端一號扇形板3-1和熱端一號扇形板3-2在沿三分倉回轉式空氣預熱器I的軸向方向上重疊。一號扇形板3固定在三分倉回轉式空氣預熱器I的中心桁架28上。冷端穩壓腔室6和熱端壓力平衡腔室5的寬度均小于三分倉回轉式空氣預熱器I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的側面連接。熱風引入熱二次風箱管道16的一端和熱端壓力平衡腔室5的側面連接。
[0037]本實施例中的熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕方法的步驟如下:SCR出口煙氣經煙道18進入三分倉回轉式空氣預熱器I換熱，換熱后的出口煙氣流經煙道18及電除塵器19;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經三分倉回轉式空氣預熱器I加熱后，再分別由熱一次風管道9和熱二次風管道10流出，部分熱二次風依次通過熱二次風引出管道11、熱二次風引出流量電動調節閥12、熱風連通管道13、熱二次風增壓風機14和熱風引入冷端管道15而進入冷端穩壓腔室6，再由一號熱風噴口 20沿煙氣逆向噴入換熱片2后經熱端壓力平衡腔室5和熱風引入熱二次風箱管道16引出至熱二次風管道1，通過熱二次風逆流加熱，一方面高溫汽化冷端生成的NH4HSO4并抑制NH4HSO4凝固，另一方面提高三分倉回轉式空氣預熱器I冷端綜合溫度，防止硫酸蒸汽凝結，由此有效解決燃煤電廠鍋爐運行中空預器冷端硫酸凝結、生成NH4HSO4凝固造成空預器換熱面腐蝕及堵塞的問題。
[0038]本實施例中的三分倉回轉式空氣預熱器I通常為典型三分倉全模式結構回轉式空氣預熱器，在三分倉回轉式空氣預熱器I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。
[0039]三分倉回轉式空氣預熱器I的旋轉順序為煙氣—一次風—二次風時，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，在冷端一號扇形板3-1側平面上開出圓形熱二次風入口并與熱二次風引入冷端管道15相連接;在熱端一號扇形板3-2靠近二次風側隔離出熱端壓力平衡腔室5，在熱端壓力平衡腔室5靠近換熱片2的平面鋼板上開出狹縫形的二號熱風噴口 21，在熱端一號扇形板3-2的側平面鋼板上開出圓形熱二次風出口并與熱風引入熱二次風箱管道16相連接。冷端穩壓腔室6和熱端壓力平衡腔室5的寬度均小于空預器相鄰兩個徑向密封片之間的寬度。
[0040]當三分倉回轉式空氣預熱器I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。
[0041 ]本發明中所說的“AH”是指空預器，這對本領域技術人員而言是公知常識。
[0042]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發明結構所作的舉例說明。凡依據本發明專利構思所述的構造、特征及原理所做的等效變化或者簡單變化，均包括于本發明專利的保護范圍內。本發明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采用類似的方式替代，只要不偏離本發明的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕系統，包括三分倉回轉式空氣預熱器(I)、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)和熱二次風管道(10)，所述換熱片(2)位于三分倉回轉式空氣預熱器(I)內，所述三分倉回轉式空氣預熱器(I)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(7)與一次風分倉的冷端連接，所述熱一次風管道(9)與一次風分倉的熱端連接，所述冷二次風管道(8)與二次風分倉的冷端連接，所述熱二次風管道(10)與二次風分倉的熱端連接，所述煙氣分倉用于和煙道(18)連接，其特征在于:還包括熱二次風引出管道(11)、熱二次風引出流量電動調節閥(12)、熱風連通管道(13)、熱二次風增壓風機(14)、熱風引入冷端管道(15)和熱風引入熱二次風箱管道(16)，所述三分倉回轉式空氣預熱器(I)設置有一號扇形板(3)，所述一號扇形板(3)包括位于三分倉回轉式空氣預熱器(I)冷端的冷端一號扇形板(3-1)和位于三分倉回轉式空氣預熱器(I)熱端的熱端一號扇形板(3-2)，所述冷端一號扇形板(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，所述冷端一號扇形板(3-1)設置有冷端穩壓腔室(6)，所述冷端穩壓腔室(6)朝向換熱片(2)的一面設置有數個一號熱風噴口(20)，所述熱端一號扇形板(3-2)設置有熱端壓力平衡腔室(5)，所述熱端壓力平衡腔室(5)朝向換熱片(2)的一面設置有數個二號熱風噴口(21)，所述熱風引入冷端管道(15)的一端和冷端穩壓腔室(6)連接，所述熱二次風引出管道(11)的一端和熱二次風管道(10)連接，該熱二次風引出管道(11)的另一端和熱二次風引出流量電動調節閥(12)連接，所述熱二次風引出流量電動調節閥(12)和熱風連通管道(13)連接，所述熱風連通管道(13)和熱二次風增壓風機(14)連接，所述熱二次風增壓風機(14)和熱風引入冷端管道(15)連接，所述熱風引入熱二次風箱管道(16)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(16)的另一端和熱二次風管道(10)連接。2.根據權利要求1所述的熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕系統，其特征在于:當三分倉回轉式空氣預熱器(I)的旋轉方向為煙氣—一次風—二次風時，所述冷端穩壓腔室(6)和熱端壓力平衡腔室(5)均位于煙氣分倉和二次風分倉之間。3.根據權利要求1所述的熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕系統，其特征在于:當三分倉回轉式空氣預熱器(I)的旋轉方向為煙氣—二次風—一次風時，所述冷端穩壓腔室(6)和熱端壓力平衡腔室(5)均位于煙氣分倉和一次風分倉之間。4.根據權利要求1所述的熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕系統，其特征在于:所述一號熱風噴口(20)和二號熱風噴口(21)均為狹縫形結構。5.根據權利要求1所述的熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕系統，其特征在于:所述冷端一號扇形板(3-1)和熱端一號扇形板(3-2)在沿三分倉回轉式空氣預熱器(I)的軸向方向上重疊。6.根據權利要求1所述的熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕系統，其特征在于:所述一號扇形板(3)固定在三分倉回轉式空氣預熱器(I)的中心桁架(28)上。7.根據權利要求1所述的熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕系統，其特征在于:所述冷端穩壓腔室(6)和熱端壓力平衡腔室(5)的寬度均小于三分倉回轉式空氣預熱器(I)相鄰兩個徑向密封片之間的寬度。8.根據權利要求1所述的熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕系統，其特征在于:所述熱風引入冷端管道(15)的一端和冷端穩壓腔室(6)的側面連接。9.根據權利要求1所述的熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕系統，其特征在于:所述熱風引入熱二次風箱管道(16)的一端和熱端壓力平衡腔室(5)的側面連接。10.—種使用如權利要求1?9任一權利要求所述的系統進行的熱二次風增壓逆流防AH堵塞與換熱面腐蝕方法，其特征在于:所述方法的步驟如下:SCR出口煙氣經煙道(18)進入三分倉回轉式空氣預熱器(I)換熱，換熱后的出口煙氣流經煙道(18)及電除塵器(19);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)經三分倉回轉式空氣預熱器(I)加熱后，再分別由熱一次風管道(9)和熱二次風管道(10)流出，部分熱二次風依次通過熱二次風引出管道(11)、熱二次風引出流量電動調節閥(12)、熱風連通管道(13)、熱二次風增壓風機(14)和熱風引入冷端管道(15)而進入冷端穩壓腔室(6)，再由一號熱風噴口(20)沿煙氣逆向噴入換熱片(2)后經熱端壓力平衡腔室(5)和熱風引入熱二次風箱管道(16)引出至熱二次風管道(10)，通過熱二次風逆流加熱，一方面高溫汽化冷端生成的NH4HSO4并抑制NH4HSO4凝固，另一方面提高三分倉回轉式空氣預熱器(I)冷端綜合溫度，防止硫酸蒸汽凝結，由此有效解決燃煤電廠鍋爐運行中空預器冷端硫酸凝結、生成NH4HSO4凝固造成空預器換熱面腐蝕及堵塞的問題。
【文檔編號】F28F19/00GK105864817SQ201610295794
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】高佳佳, 陳劍, 張存柱, 吳桂福, 劉鵬遠, 廖永浩, 劉穎智, 秦鵬
【申請人】華電電力科學研究院