一种防止锅炉低温省煤器露点腐蚀的装置的制作方法

本发明属于火力发电技术领域，具体涉及一种防止锅炉低温省煤器露点腐蚀的装置。

背景技术：

目前，国家对火力发电企业的节能要求日趋严苛，超低排放技术的研发和应用得以快速发展。为了深度回收低品位的烟气余热、消除烟囱“白龙”等，火力发电企业必须加装一系列的余热利用和余热转移设备，诸如超低排放技术领域的低温省煤器(以下简称低省)等^[1]。

正常情况下，低省工作在烟温小于150℃的环境条件下，其属于低温换热设备。火力发电企业燃煤锅炉产生的烟气含有一定量的so3，so3与水蒸气反应会生成h2so4。当低温省煤器的金属壁面温度(tw)低于烟气酸露点(tg)，其表面就会形成一层含有硫酸的液膜，就不可避免地发生低温腐蚀。可见，避免低温省煤器发生低温烟气腐蚀关键从两方面入手，提高管壁温度和降低烟气露点温度，使前者大于后者。在燃烧煤质、燃烧方式等确定情况下，烟气露点温度可视为定值^[2]。管壁温主要由给水温度和烟气温度共同决定，其中，给水温度来自低压加热器，低省给水温度61℃～91℃，出口水温83℃～105℃，温度相对稳定；而烟气温度受锅炉负荷影响较大。随着机组灵活性的提出，火电机组调峰幅度不断加大，长期低负荷运行成为常态，锅炉尾部烟气温度持续下降；锅炉启动过程中部分时间，尾部烟气温度较低；上述情况均可致尾部的低省发生烟气露点腐蚀的风险不断加大。

参考文献：

[1]刘宇钢,罗志忠,陈刚,等.低温省煤器及mggh运行中存在典型问题分析及对策[j].东方电气评论,2016,30(2):31-35.

[2]张知翔,张智超,曳前进,等.燃煤锅炉露点腐蚀实验研究[j].材料工程,2012(8):19-23.

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种防止锅炉低温省煤器露点腐蚀的装置。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种防止锅炉低温省煤器露点腐蚀的装置，包括设置在低温省煤器上游的烟气加热装置，设置在烟气加热装置上游的烟气温度测量装置，设置在低温省煤器进口处的烟气温度测量装置和火焰检测装置，以及设置在低温省煤器尾部的管外壁温度测量装置。

本发明进一步的改进在于，设置于低温省煤器上游的烟气加热装置为环向燃烧器，燃料为天然气，辅燃气体为空气。

本发明进一步的改进在于，烟气加热装置的数量为四个，沿着低温省煤器上游的周向均匀布置。

本发明进一步的改进在于，烟气加热装置上游处的第一烟气温度测量装置沿烟气通道周向每隔90度布置一个烟气温度测点。

本发明进一步的改进在于，低温省煤器进口处的第二烟气温度测量装置沿烟气通道周向每隔90度布置一个烟气温度测点。

本发明进一步的改进在于，火焰检测装置为火焰检测器，并采用电厂锅炉炉膛同类型的火焰检测器。

本发明进一步的改进在于，管外壁温度测量装置布置在低温省煤器尾部烟气通道内。

本发明进一步的改进在于，使用时，当锅炉低负荷运行时，低温省煤器尾部的管外壁温度测量装置显示其温度低于烟气露点温度报警值时，烟气加热装置启动对烟气进行加热，确保低温省煤器进口处的第二烟气温度测量装置的检测值高于烟气露点温度报警值与烟气经过低温省煤器温降的理论值之和；

如果烟气加热装置启动后，第一烟气温度测量装置和火焰检测装置之间的测量值小于3℃或火焰检测装置未观察到火焰，视为烟气加热装置故障未启动，立即关闭烟气加热装置，并择机停炉检查修复。

本发明具有如下有益的技术效果：

本发明提供的一种防止锅炉低温省煤器露点腐蚀的装置，其创新之处在于，烟气加热装置可以直接对烟气进行加热，短时间内精确提高锅炉尾部烟气温度，避免低温省煤器发生烟气露点腐蚀。

此外，当烟气加热装置启动后，通过对比第一烟气温度测量装置和第二烟气温度测量装置之间的测量值差异和检测火焰装置，确保烟气加热装置启动正常，防止未燃的燃料进入锅炉尾部发生闪爆的等事故。

附图说明

图1为本发明一种防止锅炉低温省煤器露点腐蚀的装置的结构示意图。

图2为本发明烟气加热装置布置位置示意图。

图中：1-烟气加热装置，2-第一烟气温度测量装置，3-第二烟气温度测量装置，4-火焰检测装置，5-管外壁温度测量装置，6-低温省煤器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做出进一步的说明。

如图1所示，本发明提供的一种防止锅炉低温省煤器露点腐蚀的装置，包括设置在低温省煤器6上游的烟气加热装置1，设置在烟气加热装置1上游的第一烟气温度测量装置2，设置在低温省煤器6进口的第二烟气温度测量装置3和火焰检测装置4，以及设置在低温省煤器6尾部的管外壁温度测量装置5。

在使用时，当锅炉低负荷运行时，低温省煤器6尾部的管外壁温度测量装置5显示其温度低于烟气露点温度报警值时(tg+5℃)，烟气加热装置1启动对烟气进行加热，确保低温省煤器6进口处的第二烟气温度测量装置3的检测值高于(tg+5+δts℃，δts为烟气经过低温省煤器温降的理论值)。如果烟气加热装置1启动后，第一烟气温度测量装置2和第二烟气温度测量装置3之间的测量值小于3℃或火焰检测装置4未观察到火焰，视为烟气加热装置1故障未启动，立即关闭烟气加热装置1，并择机停炉检查修复。

优选的，布置于低温省煤器6上游的烟气加热装置1为环向燃烧器，燃料为天然气，辅燃气体为空气，其配比根据天然气成分而定，并确保其过剩空气系数大于5％。烟气加热装置1产生的火焰应均匀，确保烟气被均匀加热，如图2所示。

优选的，烟气加热装置1上游处的第一温度测量装置2和低温省煤器6进口处的第二烟气温度测量装置3均沿烟气通道周向每隔90度布置一个烟气温度测点，取4个测点平均值。

优选的，火焰检测装置4为火焰检测器，并采用电厂锅炉炉膛同类型的火焰检测器。

优选的，管外壁温度测量装置5布置在低温省煤器6尾部烟气通道内。推荐采用电站锅炉顶棚内常用的壁温测量装置，并建议安装在烟气流向下游管外侧，以避免烟气冲刷对该装置的损坏。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种防止锅炉低温省煤器露点腐蚀的装置，包括设置在低温省煤器上游的烟气加热装置，设置在烟气加热装置上游的烟气温度测量装置，设置在低温省煤器进口处的烟气温度测量装置和火焰检测装置，以及设置在低温省煤器尾部的管外壁温度测量装置。本发明提供的一种防止锅炉低温省煤器露点腐蚀的装置，其创新之处在于，烟气加热装置可以直接对烟气进行加热，短时间内精确提高锅炉尾部烟气温度，避免低温省煤器发生烟气露点腐蚀。此外，当烟气加热装置启动后，通过对比第一烟气温度测量装置和第二烟气温度测量装置之间的测量值差异和检测火焰装置，确保烟气加热装置启动正常，防止未燃的燃料进入锅炉尾部发生闪爆的等事故。

技术研发人员：范志东;李季;牛坤;张志博;马翼超;刘承鑫
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2018.12.03
技术公布日：2019.03.12