[發(fā)明專利]回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器和管式預(yù)熱器耦合的空氣預(yù)熱系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010140463.3
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111322634A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龔超;李小榮;冉燊銘;陳剛;倪勇;韋耿;尹朝強(qiáng);劉宇鋼;陳剛
• 申請（專利權(quán)）人: 東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號: F23L15/04
• 分類號: F23L15/04;F23J15/02;F28D21/00;F28F27/00
• 代理公司: 成都泰合道知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51231
• 代理人: 孫恩源

本發(fā)明涉及鍋爐系統(tǒng)空氣預(yù)熱領(lǐng)域，公開了一種回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器和管式預(yù)熱器耦合的空氣預(yù)熱系統(tǒng)，其包括回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器，還包括煙氣與空氣換熱的管式預(yù)熱器，回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器用于加熱管式預(yù)熱器出口的空氣，管式預(yù)熱器用于加熱回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器入口的進(jìn)風(fēng)，管式預(yù)熱器分模塊設(shè)計，每個模塊設(shè)置為所述熱交換進(jìn)程可各自獨立控制的分割區(qū)域，該每一分割區(qū)域設(shè)置有干燒熱煙氣/熱風(fēng)引入接口，可單獨進(jìn)行升溫至232℃以上的干燒。本發(fā)明可徹底解決回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的硫酸氫銨堵塞及低溫腐蝕問題，運行平穩(wěn)，適合于鍋爐預(yù)熱系統(tǒng)的新設(shè)計或改造。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鍋爐的空氣預(yù)熱，尤其是一種能防止回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器發(fā)生NH₄HSO₄(硫酸氫銨)沉積的空氣預(yù)熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

對于大型燃煤鍋爐來說，常規(guī)是在省煤器/SCR后布置回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器來加熱鍋爐的送風(fēng)，達(dá)到降低鍋爐排煙溫度、提高鍋爐效率的目的。通常為了提高鍋爐效率，排煙溫度一般設(shè)計的比較低。

但對于布置有SCR裝置的鍋爐來說，過量的噴氨會與煙氣中的SO₃反應(yīng)，形成硫酸氫銨。硫酸氫銨在149℃以下為固態(tài)，在149℃～232℃之間為液態(tài)，在232℃以上會從液態(tài)分解揮發(fā)，分解為NH₃+SO₃+H₂O。鍋爐設(shè)計中排煙溫度一般在120～130℃，回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器冷端處于硫酸氫銨的固態(tài)相區(qū)間，過量的噴氨與煙氣中的SO₃反應(yīng)形成硫酸氫銨就會附著在回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器冷端換熱元件上，造成預(yù)熱器換熱能力下降，冷端腐蝕加劇等，尤其對于燃用高硫煤的鍋爐，硫酸氫銨沉積堵塞的問題尤為嚴(yán)重。

為了降低回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器冷端腐蝕和硫酸氫銨堵塞的風(fēng)險，現(xiàn)有技術(shù)中提及了多種解決方案。例如，公開號為CN107191963A的中國發(fā)明專利申請“一種回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器及該回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器防硫酸氫銨堵塞的方法”，其在預(yù)熱器冷端設(shè)置與可引入預(yù)熱器熱端高溫?zé)煔獾母邷仫L(fēng)機(jī)連接的煙氣注入裝置，以提高預(yù)熱器的入口風(fēng)溫，從而提高預(yù)熱器冷端綜合溫度，將硫酸氫銨沉積帶限制在空預(yù)器冷端下部，然后利用蒸汽吹灰器將其吹掃掉；實現(xiàn)了在線有效緩解空預(yù)器堵塞。但是，預(yù)熱器進(jìn)風(fēng)溫度提高會帶來排煙溫度的上升，影響后續(xù)除塵器，且不能徹底解決冷端硫酸氫銨堵塞的風(fēng)險，尤其對于燃用高硫煤的鍋爐，硫酸氫銨沉積堵塞的問題尤為嚴(yán)重。

公開號為CN107642793A的中國發(fā)明專利申請“SCR脫硝改造后防止硫酸氫銨堵塞空氣預(yù)熱器的系統(tǒng)及方法”提出的解決方案是取消回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的冷段受熱面，將煙氣余熱的進(jìn)一步利用改到除塵器之后，并通過增設(shè)一次風(fēng)暖風(fēng)器和二次風(fēng)暖風(fēng)器來輔助空氣預(yù)熱器實現(xiàn)風(fēng)溫調(diào)節(jié)，該方案中除塵器在較高溫度下工作，承受較大的考驗。

公開號為CN106765288A的中國發(fā)明專利申請“一種電站鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的分級換熱系統(tǒng)”是在回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器后安裝熱管換熱器，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器高溫?zé)煔獾某隹跓煖貫?00℃～220℃，熱管換熱器，在冷端管排末端設(shè)置熱管冷端儲液箱，熱端管排入口設(shè)置熱端入口分配器，冷端儲液箱與熱端入口分配器之間設(shè)置容積泵和容積泵出口調(diào)節(jié)閥；冷端冷卻水入口設(shè)置冷卻水入口調(diào)節(jié)閥，熱管換熱器冷端獨立設(shè)置冷端冷卻水冷卻通道，冷端冷卻水流經(jīng)熱管換熱器冷端獨立的換熱通道升溫后，進(jìn)入鍋爐給水系統(tǒng)或者供暖系統(tǒng)；在熱端管排壁面設(shè)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(tǒng)，對容積泵出口調(diào)節(jié)閥和冷卻水入口調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)整熱管換熱器換熱管內(nèi)介質(zhì)流速和冷卻水流量，保證熱端管排壁溫保持恒定。該方案能夠基本解決回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的硫酸氫銨堵塞問題，且除塵器等后端設(shè)備工作溫度不高，但其所配置的熱管換熱器仍然可能存在硫酸氫銨堵塞，需要停機(jī)清潔。