[發明專利]一種爐內外聯合降低鍋爐排煙溫度的系統

有效

• 申請號: 201210244593.7
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN102767816A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 黃新元;韓榮利;吳東華;高鵬;胡賽群
• 申請（專利權）人: 山東泓奧電力科技有限公司
• 主分類號: F22B31/08
• 分類號: F22B31/08;F22D1/36
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

（一）????????技術領域

????本發明屬于余熱回收利用技術領域，特別涉及一種爐內外聯合降低鍋爐排煙溫度的系統。

（二）????????背景技術

安裝有濕法脫硫系統的電站鍋爐，其工藝允許的排煙溫度低限值為85℃左右，目前國內已出現一批向這個理論極限溫度接近的深度降低排煙溫度的技術方案和工程實踐，并在傳熱材料、積灰腐蝕、系統阻力、節能量優化等諸方面完善上述系統。

就普通的情況而言，深度降低排煙溫度的系統都存在增發電功的效益較低、設備改造投資回收期長的缺陷，其原因在于，（1）煙氣余熱的回收區間處于低的煙溫區域，能級不高；（2）只關注排煙溫度降低的絕對數值，而不去區分能量回收的位置是爐內（空氣預熱器出口之前）還是爐外（空氣預熱器出口之后）；（3）未將鍋爐的尾端作為一個整體系統，綜合考慮入爐熱風溫度、制粉系統摻冷風、預熱器漏風等與降低排煙溫度之間的耦合。

（三）????????發明內容

????本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種結構簡單、節能降耗的爐內外聯合降低鍋爐排煙溫度的系統。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種爐內外聯合降低鍋爐排煙溫度的系統，包括安裝在煙氣通道上的省煤器，其特征在于：所述省煤器為延伸改造高壓省煤器，省煤器的出口連通三分倉回轉式空氣預熱器的煙氣通道，三分倉回轉式空氣預熱器的煙氣出口連接爐外煙氣余熱回收一級裝置，爐外煙氣余熱回收一級裝置通過電除塵器連通爐內煙氣余熱回收二級裝置，爐內煙氣余熱回收二級裝置通過安裝有循環水泵的冷媒水管路與第二爐內煙氣余熱回收二級裝置連通，第二爐內煙氣余熱回收二級裝置的空氣出口與第二三分倉回轉式空氣預熱器的空氣通道連通。

本發明包括四個節能量彼此耦合增益的系統：延伸改造高壓省煤器、三分倉回轉式空氣預熱器、爐內煙氣余熱回收二級裝置和爐外煙氣余熱回收一級裝置，其中，前三者為作用于爐內的余熱回收系統，其能量利用的能級最高，應分配最大的排煙溫度降低幅度，最后一個系統為作用于爐外的余熱回收系統，其能量利用的級別較低，僅分配余留的排煙溫度降低。

本發明中，空氣預熱器獨立設計，以恢復或超越排煙溫度設計值為特征；省煤器借助兩種方式增益空氣預熱器的作用，一是降低空氣預熱器進口煙溫，通過函數傳遞直接降低排煙溫度，二是抑制預熱器出口熱風溫度升高幅度，避免制粉系統摻冷風，增加預熱器的有組織風量，間接降低排煙溫度；爐內煙氣余熱回收二級裝置減重三種方式增益省煤器、空氣預熱器和爐外煙氣余熱回收一級裝置的作用，一是提高空氣預熱器進口風溫和預熱器出口風溫，擴大省煤器的降溫空間，二是較大提升預熱器出口煙溫，使爐外煙氣余熱回收一級裝置獲得高能級利用的設計環境，三是提高空氣預熱器金屬壁溫，減輕腐蝕積灰，以長效方式降低預熱器出口煙溫，增益空氣預熱器的作用。

本發明的更優方案為：

所述爐外煙氣余熱回收一級裝置與安裝凝結水泵的汽輪機低壓加熱器連通，且在連通管道上安裝有調節閥，通過調節閥改變返回汽輪機側的凝結水溫和功率增量。

所述爐內余熱煙氣回收二級裝置的煙氣出口連通脫硫塔，第二爐內煙氣余熱回收二級裝置的空氣進口分別與鍋爐一次風機和鍋爐二次風機連通。

所述延伸改造高壓省煤器的主要結構為增加的光管管圈和擴展單位空間傳熱表面的螺旋翅片或H型翅片，省煤器的合宜煙溫降幅度根據空氣預熱器的傳熱計算確定。

所述三分倉回轉式空氣預熱器和第二三分倉回轉式空氣預熱器的主要結構為蓄熱元件優化波形、增加的熱端高度以及預熱器進口設計為均流裝置，其性能受到爐內煙氣余熱回收二級裝置傳熱功率的影響。

所述爐外煙氣余熱回收一級裝置的主要結構為釬焊鎳基滲層鋸齒強化螺旋翅片管。

所述爐內煙氣余熱回收二級裝置和第二爐內煙氣余熱回收二級裝置的主要結構為鋼鋁復合嵌入式螺旋翅片管，中間冷媒水管和循環水泵在兩裝置之間組成熱媒水循環回路。

本發明將鍋爐尾部作為一個整體統籌考慮排煙溫度的降低，遵循原則是以爐內降低排煙溫度為主導，爐內外聯合降低排煙溫度，實現深度節能。在這個原則下，協調整個鍋爐、汽輪機系統中的熱能傳遞、利用過程，以及鍋爐傳熱、制粉、金屬安全等各方面要求和增益，實現余熱回收的效益最大化。

本系統將空氣預熱器進口風溫升高至50/40℃（夏季/冬季），爐外煙氣余熱回收一級裝置出口煙溫降低至125~130℃，爐內煙氣余熱回收二級裝置出口煙溫降低至90~100℃，以改前排煙溫度150℃計，可降低機組供電標煤耗6~8g/kwh。