[發明專利]一種電廠鍋爐煙氣粉塵的減排系統

有效

• 申請號: 201410097141.X
• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN103836609A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 常海青;袁朝;張燕;張燦;鄭木輝
• 申請（專利權）人: 成信綠集成股份有限公司
• 主分類號: F22D1/38
• 分類號: F22D1/38;F23J15/02;F28F19/02
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

技術領域

本發明涉及一種電廠鍋爐煙氣粉塵的減排系統。

背景技術

近年來，氣候惡化問題受到社會越來越多的關注，減少空氣中粉塵含量日趨重要。環保部2013年14號公告要求的47個重點城市的主城區的火電廠，除塵設施及脫硫系統改造后在煙囪入口的煙塵排放需滿足特別排放限值20mg/m³。同時，由于能源需求量增加，煤炭緊缺給電力行業帶來一系列問題。采取有效措施提高能源利用率，降低發電成本已成為發電企業的共識。

目前，鍋爐機組排煙溫度的設計主要是基于考慮機組經濟排煙溫度，認為排煙溫度越高，鍋爐熱效率越低，然而在較低的排煙溫度（110℃）下，則會增加鍋爐尾部金屬受熱面的腐蝕風險。因此，在現有技術中，排煙溫度的設計值基本是在煙氣酸露點以上，并略高于煙氣酸露點。參見中國電力出版社出版的《鍋爐原理（第二版）》第223頁，由表12-1可知，目前對于鍋爐排煙溫度的設計一般在110℃（高于煙氣酸露點）以上，以達到較高的鍋爐熱效率的同時，防止尾部煙道中的金屬受熱面及設備的腐蝕。

近年來，雖然鍋爐排煙余熱回收技術在不斷發展，但受經濟排煙溫度的影響，降幅有限，在我國現役火電機組中，鍋爐的排煙溫度約在130℃-160℃，基本都超過原設計的經濟排煙溫度110℃。在現有技術中，高溫換熱器用于加熱主凝結水，低溫換熱器用于加熱二次風，在某電廠600MW鍋爐改造應用此方案后，低溫換熱器出口溫度降至130℃，與改造前的年平均排煙溫度160℃相比，降低了30℃。雖然應用此方案后，排煙溫度有了明顯的下降，但排煙溫度130℃仍維持在較高的水平，只達到了機組原設計參數139℃附近。

除塵器的除塵效率與排煙溫度關系密切，在排煙溫度低于150℃以下時，煙塵比電阻隨著排煙溫度的升高而升高，高煙塵比電阻則會降低除塵器的除塵效率。總之，現有技術將排煙溫度設置在110℃以上，雖然克服了煙氣酸露點腐蝕的問題，但不足之處是：一方面尚未能完全充分利用排煙余熱，另一方面，在此溫度下，煙塵比電阻高，除塵器的除塵效率低，排煙粉塵濃度在25mg/Nm³以上。

因此，如何設計一個系統既能充分利用排煙余熱；又能最大限度提高除塵器的除塵效率，使機組粉塵排放濃度達到國家環保要求并能長期安全穩定地運行仍是本領域技術人員的研發盲點。

本發明人在項目上經過長期的實踐探索，克服了設備結構大，管線安裝調試復雜等各種困難，克服了現有技術認為排煙溫度需設置在煙氣酸露點以上的技術偏見，通過將排煙余熱的利用與除塵器的除塵效率有效地結合，摸索出了一套鍋爐余熱回收節能減排的較優方案，本案由此產生。

發明內容

本發明所要解決的主要技術問題是提供一種電廠鍋爐煙氣粉塵的減排系統，旨在克服現有技術的不足，將除塵器入口煙溫降至煙氣酸露點附近，使除塵器粉塵比電阻下降，以提高除塵器除塵效率；同時，實現最大限度回收排煙余熱的目的。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種電廠鍋爐煙氣粉塵的減排系統，包括依次串接于鍋爐煙道的空氣預熱器、低溫換熱器、除塵器、風機、脫硫塔和煙囪；以及包括依次串接于鍋爐煙道外的空氣換熱器和二次風機；所述二次風機輸出端經所述空氣換熱器連接所述空氣預熱器的空氣側輸入端；本系統還包括第一水泵，所述空氣換熱器的換熱介質輸出端經所述第一水泵連接所述低溫換熱器的換熱介質輸入端，所述低溫換熱器的換熱介質輸出端連接所述空氣換熱器的換熱介質輸入端，所述低溫換熱器的出口溫度為80-100℃。

進一步，本系統還包括高溫換熱器、第二水泵和低壓加熱器，所述高溫換熱器設于所述空氣預熱器與低溫換熱器之間，所述低壓加熱器串接于汽輪機的主凝結水管路中，所述低壓加熱器的輸入端經所述第二水泵連接所述高溫換熱器的換熱介質輸入端，所述高溫換熱器的換熱介質輸出端連接所述低壓加熱器的輸出端。

進一步，所述除塵器的陰極吊掛處及灰斗處，還分別設有電加熱器。

進一步，所述低溫換熱器為膜式換熱器，包括換熱翅片及流體管；所述流體管設于所述換熱翅片的兩側，所述換熱翅片包括底板、頂板和兩根圓管；所述兩根圓管平行布置并沿軸向開有長槽，所述底板和頂板相對布置并于兩側分別連接所述兩根圓管長槽的底邊和頂邊；所述換熱翅片的兩根圓管的直徑大于所述流體管的直徑；所述底板和頂板平行布置或呈八字型布置。

進一步，本系統還包括膨脹水箱，所述膨脹水箱的輸出端連接所述第一水泵的輸入端。

進一步，所述低壓加熱器包括依次串接的第一加熱器、第二加熱器、第三加熱器和第四加熱器。