一种用凝结水为介质的锅炉空气预热装置及其预热方法与流程

本发明涉及换热器制造技术领域，尤其是涉及一种用凝结水为介质的锅炉空气预热装置及其预热方法。

背景技术：

传统的锅炉给水加热方式为将凝结水通过低压加热器加热后送入除氧器除氧，除氧水经给水泵加压后通过高压加热器加热后送入锅炉，一次风机和二次风机将冷空气直接送入设置在锅炉尾部的空气预热器，用烟气加热空气，然后将热空气送入锅炉炉膛，帮助炉内燃料充分燃烧。

目前采用的如图1所示的生物质锅炉炉外空气预热装置，包括炉外空气预热器，炉外空气预热器包括并联设置的一次风炉外预热器3’和二次风炉外预热器4’，锅炉1’内尾部设有烟气冷却器11’，凝结水泵7’、低压加热器5’、除氧器2’、给水泵8、高压加热器6’、炉外空气预热器和烟气冷却器11’依次通过管道相连，30℃冷风分别通过管道进入一次风炉外预热器3’和二次风炉外预热器4’形成190℃热风通过管道进入锅炉1’，该装置采用高压出口的高温高压给水作为介质(15mpa，220℃)，优点是给水温度高，可以一次把空气加热到使用温度(190℃)，但缺点是给水压力高，达到15mpa，使用加热器管壁厚，大大增加了工程造价。

另外目前也有采用如图2所示的锅炉空气预热装置，炉外空气预热器包括并联设置的一次风炉外预热器3"和二次风炉外预热器4"，锅炉1"内尾部设有烟气冷却器11"、一次风炉内预热器12"和二次风炉内预热器13"。凝结水泵7"、低压加热器5"、除氧器2"、给水泵8"、高压加热器6"和锅炉1"依次通过管道相连，30℃冷风分别通过管道进入一次风炉外预热器3"和二次风炉外预热器4"形成80℃热风通过管道分别进入一次风炉内预热器13"和二次风炉内预热器12"再通过管道进入锅炉1"。烟气冷却器11"的一端通过管道与炉外空气预热器的一端相连，炉外空气预热器的另一端通过管道依次与循环泵9"和烟气冷却器11"的远离循环泵9"的另一端相连，形成循环的独立封闭系统，补给水通过管道进入炉外空气预热器和烟气冷却器11"；该装置采用炉内烟气冷却器11"和炉外空气预热器的独立封闭系统，其缺点是要设置专门的循环系统，一般也是用水作为介质，受制于常压水100℃沸点，需要设置密闭系统，介质损耗不容易补充，投资也较大。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用凝结水为介质的锅炉空气预热装置，采用空气炉外和炉内分段加热工艺，即解决了炉内空预器低温腐蚀，还大大降低金属重量，节约投资。

本发明采用的技术方案是：

一种用凝结水为介质的锅炉空气预热装置，包括锅炉、除氧器、炉外空气预热器、低压加热器、高压加热器、凝结水泵和给水泵，所述锅炉内尾部设有烟气冷却器、一次风炉内预热器和二次风炉内预热器，所述炉外空气预热器包括并联设置的一次风炉外预热器和二次风炉外预热器；所述凝结水泵、所述低压加热器、所述炉外空气预热器、所述烟气冷却器、所述除氧器、所述给水泵、所述高压加热器和所述锅炉依次通过管道相连，冷风分别通过管道进入所述一次风炉外预热器和所述二次风炉外预热器形成的热风通过管道分别进入所述一次风炉内预热器和所述二次风炉内预热器再通过管道进入所述锅炉。

本发明所述的用凝结水为介质的锅炉空气预热装置，其中，所述一次风炉外预热器和所述二次风炉外预热器均采用复合铝鳍片钢管。

本发明所述的用凝结水为介质的锅炉空气预热装置，其中，所述一次风炉内预热器和所述二次风炉内预热器均采用h型鳍片烟气冷却器。

本发明所述的用凝结水为介质的锅炉空气预热装置的预热方法，包括以下步骤：

(a)利用所述低压加热器将压力为2mpa的凝结水加热，并通过管道送入所述炉外空气预热器，降温后的凝结水通过管道送入锅炉尾部的所述烟气冷却器重新加热到所述低压加热器的出水温度后送入所述除氧器；

(b)冷风分别通过管道进入所述一次风炉外预热器和所述二次风炉外预热器，通过所述炉外空气预热器预热空气，将预热后的热风再分别送入所述一次风炉内预热器和所述二次风炉内预热器加热并送入所述锅炉，使所述一次风炉内预热器和所述二次风炉内预热器的冷端温度提高到100℃以上；

(c)步骤(a)中经过所述除氧器的凝结水通过所述给水泵和所述高压加热器进入所述锅炉。

本发明所述的用凝结水为介质的锅炉空气预热装置的预热方法，其中，步骤(a)中将利用所述低压加热器将所述凝结水加热到120～130℃；通过所述炉外空气预热器后所述凝结水的出水温度为95～105℃。

本发明所述的用凝结水为介质的锅炉空气预热装置的预热方法，其中，步骤(a)中将利用所述低压加热器将所述凝结水加热到122℃；通过所述炉外空气预热器后所述凝结水的出水温度为101℃。

本发明有益效果：

本发明所述的用凝结水为介质的锅炉空气预热装置，利用低压加热器出来的凝结水热水，通过设置在锅炉外部炉外空气预热器预热空气，将预热后的空气再送入炉内预热器加热，降低温度后的凝结水送入锅炉尾部烟气冷却器重新加热后送到除氧器，采用空气炉外和炉内分段加热工艺，即解决了炉内空预器低温腐蚀，还大大节约了成本。

本发明所述的用凝结水为介质的锅炉空气预热装置，一次风炉外预热器和二次风炉外预热器均采用复合铝鳍片钢管，有效增强了空气和水的换热效果。

本发明所述的用凝结水为介质的锅炉空气预热装置，一次风炉内预热器和二次风炉内预热器均采用h型鳍片烟气冷却器，即增加换热又避免低温腐蚀。

本发明所述的用凝结水为介质的锅炉空气预热装置的预热方法，冷空气被预热后再送入炉内预热器，使炉内预热器冷端温度提高到100℃以上，高于烟气酸露点，有效避免了炉内预热器的冷端腐蚀；另外，降低温度后的凝结水被送入锅炉尾部烟气冷却器，一方面冷却排烟，降低排烟温度提高锅炉效率，另一方面凝结水被再次加热到原来低压加热器出口温度后送入除氧器，进入除氧器的凝结水温度降低，会增加除氧器加热蒸汽消耗，降低发电效率，所以要通过烟气冷却器把凝结水再次加热到低压加热器出水温度。

本发明所述的用凝结水为介质的锅炉空气预热装置的预热方法，步骤(a)中将利用所述低压加热器将所述凝结水加热到120～130℃，温度过低不足与用来加热空气，温度过高会蒸发汽化；通过所述炉外空气预热器后所述凝结水的出水温度为95～105℃，可将空气加热到90℃以上，送入锅炉可以避免炉内预热器冷端腐蚀。

附图说明

图1为现有技术中所述生物质锅炉炉外空气预热器装置的结构示意图；

图2为现有技术中所述锅炉空气预热装置的结构示意图；

图3为本发明所述的用凝结水为介质的锅炉空气预热装置的结构示意图。

下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

如图3所示，一种用凝结水为介质的锅炉空气预热装置，包括锅炉1、除氧器2、炉外空气预热器、低压加热器5、高压加热器6、凝结水泵7和给水泵8，锅炉1内尾部设有烟气冷却器11、一次风炉内预热器13和二次风炉内预热器12，所述炉外空气预热器包括并联设置的一次风炉外预热器3和二次风炉外预热器4。凝结水泵7、低压加热器5、所述炉外空气预热器、烟气冷却器11、除氧器2、给水泵8、高压加热器6和锅炉1依次通过管道相连，冷风分别通过管道进入一次风炉外预热器3和二次风炉外预热器4形成的热风通过管道分别进入一次风炉内预热器13和二次风炉内预热器12再通过管道进入锅炉1；本实施例中一次风炉外预热器3和二次风炉外预热器4均采用复合铝鳍片钢管，一次风炉内预热器13和二次风炉内预热器12均采用h型鳍片烟气冷却器。

本实施例所述的用凝结水为介质的锅炉空气预热装置的预热方法，包括以下步骤：

(a)利用低压加热器5将压力为2mpa，流量为60t/h的凝结水加热到122℃，并通过管道送入所述炉外空气预热器，降温后的凝结水通过管道送入锅炉尾部的烟气冷却器11重新加热到低压加热器5的出水温度后送入除氧器2；通过所述炉外空气预热器后凝结水的出水温度为101℃；

(b)30℃冷风分别通过管道进入一次风炉外预热器3和二次风炉外预热器4，通过所述炉外空气预热器预热空气，将预热后的96℃热风再分别送入一次风炉内预热器13和二次风炉内预热器12加热并送入锅炉1，使一次风炉内预热器13和二次风炉内预热器12的冷端温度提高到100℃以上；

(c)步骤(a)中经过除氧器2的凝结水通过给水泵8和高压加热器6进入锅炉1。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。