一種電站鍋爐回轉式空氣預熱器的分級換熱系統技術方案

本發明專利技術公開了一種電站鍋爐回轉式空氣預熱器的分級換熱系統，包括回轉式空氣預熱器和熱管換熱器，在回轉式空氣預熱器后安裝熱管換熱器；回轉式空氣預熱器的煙氣通道、一次風通道、二次風通道分別與熱管換熱器的煙氣通道、一次風通道、二次風通道對應連接；一次風、二次風經過熱管過熱器冷端加熱后，從各自獨立的通道進入回轉式空氣預熱器的一次風通道、二次風通道。本發明專利技術減少了回轉式空氣預熱器換熱存在的低溫腐蝕、硫酸氫銨堵塞、漏風等問題的發生，不僅降低對脫硝系統運行要求，還可以因為減少漏風而提高鍋爐效率、降低煤耗，具有廣泛的經濟效益和社會效益。

Staged heat exchange system of rotary air preheater for power plant boiler

The invention discloses a grading boiler rotary air preheater heat exchanger system, including air preheater and heat pipe heat exchanger, the installation of heat pipe heat exchanger in rotary air preheater; flue gas channel, rotary air preheater primary air channel, two wind channels are connected with the heat pipe, flue gas channel change heat exchanger of primary air channel, corresponding to the two primary air channel connection; a wind, wind two times after the cold end of the heat pipe heater heating, a wind channel, two channel separate from the air channel into the rotary air preheater. The invention reduces low temperature corrosion, hydrogen ammonium sulfate has the rotary air preheater heat blockage, leakage and other problems occur, not only reduce the denitration system requirements, can also improve the efficiency of the boiler and for reducing air leakage, reduce coal consumption, with a wide range of social and economic benefits.

【技術實現步驟摘要】
一種電站鍋爐回轉式空氣預熱器的分級換熱系統
本專利技術鍋爐換熱
，特別涉及一種電站鍋爐回轉式空氣預熱器的分級換熱系統。
技術介紹
電站鍋爐目前絕大部分采用三分倉回轉式空氣預熱器進行(煙氣—空氣)換熱，具有結構緊湊、效率高、節省金屬等特點，但也存在漏風、冷端換熱元件腐蝕等問題。隨著環保標準越來越嚴格，為減少污染物排放，所有的火電廠都安裝了脫硫脫硝裝置。脫硝系統(SCR)安裝在空氣預熱器入口前，其工藝原理都是利用氨與煙氣中氮氧化物反應，從而脫除煙氣中氮氧化物，SCR運行過程中不可避免會出現氨逃逸，使得多余的氨與二氧化硫反應生成硫酸氫銨，在回轉式空氣預熱器冷端凝結，堵塞空氣預熱器換熱元件，造成空氣預熱器阻力升高，嚴重時高達3000Pa以上，造成漏風增加、風機電耗增大，風機失速、鍋爐供風不足、甚至被迫降負荷運行，嚴重時被迫停機，影響機組正常運行。熱管換熱技術比較成熟，已經廣泛應用到了各個領域。我國電力行業余熱利用也有開始使用熱管換熱，但熱管換熱器在復雜環境下使用時，會出現爆管、管壁腐蝕、積灰堵塞。
技術實現思路
本專利技術的目的在于解決
技術介紹
中所述的電站鍋爐回轉式空氣預熱器堵塞帶來的空氣預熱器堵塞引起壓差增大導致的漏風增大、風機電耗增大、風機失速、鍋爐供風不足、降負荷運行等一系列問題。本專利技術提出一種電站鍋爐回轉式空氣預熱器的分級換熱系統，結合對鍋爐現有技術回轉式空所預熱器改造，形成新的分級換熱系統，在實現電站鍋爐空氣預熱器系統保持高效換熱的同時，徹底解決爆管、管壁腐蝕、積灰堵塞等問題。現有技術爆管原因主要是管排各管流量分配不合理，沒有強制循環形成管內滯流、超溫，引起熱管管排爆管；本專利技術有針對性的分別設置了流量分配器、容積泵、管壁溫度監測裝置，有效控制各管流量分配。現有技術腐蝕是因為管內介質溫度太低，使得管壁溫度低于酸露點引起腐蝕；本專利技術通過溫度信號調整循環流量和冷卻水流量調整控制管內介質溫度，改造后回轉式空氣預熱器出口煙氣溫度由原來的140℃-150℃提高到200℃-220℃，回轉式空氣預熱器入口冷風溫度由原來的自然空氣溫度提高到50℃-80℃，從而控制溫差，避免低溫腐蝕。現有技術積灰主要原因是，電廠增加SCR脫硝裝置后，氨逃逸引起硫酸氫銨在回轉式空氣預熱器冷端凝結，并與煙氣中飛灰混合，形成空氣預熱器換熱原件堵塞；本專利技術經過對回轉式空氣預熱器更換新的換熱元件，或者取掉原有回轉試空氣預熱器中一層換熱元件，使得回轉式空氣預熱器出口溫度高于硫酸氫銨結晶溫度，避免在換熱元件中形成積灰堵塞，而增加的熱管換熱器管排間距大，并設有防磨瓦，使得硫酸氫銨凝結發生在防磨瓦表面，不會形成堵塞。回轉式空氣預熱器改造后壓差減小，增加的熱管換熱器管排間距大，使得總體壓差低于原來單純回轉式空氣預熱器，壓差減小，則徹底解決漏風問題。本專利技術具有操作簡單，可靠性高，實用性強等諸多優點。本專利技術的技術方案為：一種電站鍋爐回轉式空氣預熱器的分級換熱系統，包括回轉式空氣預熱器和熱管換熱器。在回轉式空氣預熱器后安裝熱管換熱器，回轉式空氣預熱器的煙氣通道、一次風通道、二次風通道分別與熱管換熱器的煙氣通道、一次風通道、二次風通道對應連接；一次風、二次風經過熱管過熱器冷端加熱后，從各自獨立的通道進入回轉式空氣預熱器的一次風通道、二次風通道；高溫煙氣在回轉式空氣預熱器出口煙溫為200℃-220℃，進入熱管換熱器煙氣熱端入口，熱管換熱器出口煙溫130℃-150℃，從熱管換熱器流出后進入下一級煙道。熱管換熱器，在冷端管排末端設置熱管冷端儲液箱，熱端管排入口設置熱端入口分配器，冷端儲液箱與熱端入口分配器之間設置容積泵和容積泵出口調節閥；冷端冷卻水入口設置冷卻水入口調節閥，熱管換熱器冷端獨立設置冷端冷卻水冷卻通道，冷端冷卻水流經熱管換熱器冷端獨立的換熱通道升溫后，進入鍋爐給水系統或者供暖系統；在熱端管排壁面設置溫度測量裝置，通過溫度信號傳輸裝置傳輸給熱管換熱器運行控制系統，對容積泵出口調節閥和冷卻水入口調節閥進行調節，調整熱管換熱器換熱管內介質流速和冷卻水流量，保證熱端管排壁溫保持恒定，保證換熱效率和換熱器的安全運行。一次風、二次風流經熱管換熱器后，被加熱至50℃-80℃，然后進入回轉式空氣預熱器繼續加熱升溫。在熱管換熱器的高溫煙氣端設置熱端吹灰器。在熱管換熱器的高溫煙氣端設置熱端防磨瓦。在熱管換熱器的高溫煙氣端設置熱端人孔門。在熱管換熱器熱管冷端儲液箱設置液位計對儲液箱液位監測；熱管換熱器熱管熱端入口分配器采用流體分配器，使進入各換熱管的流量保持均勻；熱管換熱器熱管管排結構，采用光管、或者其它散熱良好的翅片管、肋片管；熱管換熱器換熱管采用換熱系數良好的耐熱耐腐蝕材料；熱管換熱器采用精處理后的純凈水作為換熱介質；熱管換熱器壁溫溫度監測裝置為熱電偶或者溫度變送器。熱管換熱器熱端和冷端可以集中布置，也可以分體布置，根據實際使用情況設計。本專利技術是對電站鍋爐空氣預熱器換熱理論、結構、運行方式的一次突破，與現有技術相比，可以更廣泛的應用于大型電站鍋爐空氣預熱器，具有在保證換熱效率的同時，徹底避免了原回轉式空氣預熱器換熱存在的低溫腐蝕、硫酸氫銨堵塞、漏風等問題的技術效果，不僅降低對SCR運行要求，還可以因為減少漏風而提高鍋爐效率、降低煤耗，具有廣泛的經濟效益和社會效益。附圖說明圖1是回轉式空氣預熱器結構示意圖；圖2是熱管換熱器結構示意圖。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術作進一步詳細的說明。圖1所示，是本專利技術實施例回轉式空氣預熱器結構示意圖。高溫煙氣301，一次冷風302，二次冷風303；回轉式預熱器高溫煙氣通道401，回轉式預熱器一次風通道402，回轉式預熱器二次風通道403。圖2所示，是本專利技術實施例熱管換熱器結構示意圖。熱端受熱面管排101，冷端受熱面管排102，冷端一次風、二次風通道分割板103，冷端二次風、冷卻水通道分割板104，熱端高溫煙氣通道外殼105，冷端一次風、二冷風和冷卻水通道外殼106，冷端儲液箱107，熱端入口分配器108，容積泵109，容積泵出口調節閥110，冷卻水入口調節閥111，熱端外殼人孔門112，熱端吹灰器113，溫度監測裝置114，溫度信號傳輸裝置115，熱管換熱器控制系統116，冷端冷卻水進口管117。熱管換熱器高溫煙氣通道201，熱管換熱器一次風通道202，熱管換熱器二次風通道203，熱管換熱器冷端冷卻水通道204；高溫煙氣301，一次冷風302，二次冷風303，冷端冷卻水304。回轉式空氣預熱器的改造，可以采取更換當量直徑更大的換熱原件或者取掉一層換熱元件，改造后回轉式預熱器高溫煙氣通道401面積，通流介質高溫煙氣301不變，回轉式預熱器一次風通道402面積不變，通流介質一次冷風302不變；回轉式預熱器二次風通道403面積不變，通流介質二次冷風303不變。回轉式空氣預熱器各介質通道分別與熱管換熱器各介質通道對應并連接，回轉式空氣預熱器高溫煙氣通道401與熱管換熱器高溫煙氣通道201連接，回轉式空氣預熱器一次風通道402與熱管換熱器一次風通道202連接，回轉式空氣預熱器二次風通道403與熱管換熱器二次風通道203連接，對應連接后，形成整體的各通流介質通道；高溫煙氣301經回轉式預熱器通道401降溫到200℃-220℃后，進入熱管換本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電站鍋爐回轉式空氣預熱器的分級換熱系統，包括回轉式空氣預熱器和熱管換熱器，在所述回轉式空氣預熱器后安裝所述熱管換熱器；所述回轉式空氣預熱器，回轉式空氣預熱器的煙氣通道、一次風通道、二次風通道分別與熱管換熱器的煙氣通道、一次風通道、二次風通道對應連接；一次風、二次風經過熱管過熱器冷端加熱后，從各自獨立的通道進入回轉式空氣預熱器的一次風通道、二次風通道；回轉式空氣預熱器高溫煙氣的出口煙溫為200℃?220℃，進入熱管換熱器煙氣熱端入口，熱管換熱器高溫煙氣出口煙溫130℃?150℃，從熱管換熱器流出后進入下一級煙道；所述熱管換熱器，在冷端管排末端設置熱管冷端儲液箱，熱端管排入口設置熱端入口分配器，冷端儲液箱與熱端入口分配器之間設置容積泵和容積泵出口調節閥；冷端冷卻水入口設置冷卻水入口調節閥，熱管換熱器冷端獨立設置冷端冷卻水冷卻通道，冷端冷卻水流經熱管換熱器冷端獨立的換熱通道升溫后，進入鍋爐給水系統或者供暖系統；在熱端管排壁面設置溫度測量裝置，通過溫度信號傳輸裝置傳輸給熱管換熱器運行控制系統，對容積泵出口調節閥和冷卻水入口調節閥進行調節。

【技術特征摘要】
1.一種電站鍋爐回轉式空氣預熱器的分級換熱系統，包括回轉式空氣預熱器和熱管換熱器，在所述回轉式空氣預熱器后安裝所述熱管換熱器；所述回轉式空氣預熱器，回轉式空氣預熱器的煙氣通道、一次風通道、二次風通道分別與熱管換熱器的煙氣通道、一次風通道、二次風通道對應連接；一次風、二次風經過熱管過熱器冷端加熱后，從各自獨立的通道進入回轉式空氣預熱器的一次風通道、二次風通道；回轉式空氣預熱器高溫煙氣的出口煙溫為200℃-220℃，進入熱管換熱器煙氣熱端入口，熱管換熱器高溫煙氣出口煙溫130℃-150℃，從熱管換熱器流出后進入下一級煙道；所述熱管換熱器，在冷端管排末端設置熱管冷端儲液箱，熱端管排入口設置熱端入口分配器，冷端儲液箱與熱端入口分配器之間設置容積泵和容積泵出口調節閥；冷端冷卻水入口設置冷卻水入口調節閥，熱管換熱器冷端獨立設置冷端冷卻水冷卻通道，冷端冷卻水流經熱管換熱器冷端獨立的換熱通道升溫后，進入鍋爐給水系統或者供暖...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王福珍，
申請(專利權)人：山西大學，
類型：發明
國別省市：山西,14