一种双烟道空气分区预热系统的制作方法

本实用新型涉及一种用于锅炉的双烟道空气分区预热系统。

背景技术：

常规300mw等级及以上的电站锅炉尾部一般设置有回转式空气预热器，通过空气预热器将燃烧所需要的空气进行预热，同时将烟气温度降低至较低水平，可提高锅炉效率，降低机组煤耗。回转式预热器可为三分仓，也可为四分仓，其中一个仓格为烟气通道，另外两个或者三个仓格分别是一次风通道和二次风通道。烟气在回转式预热器中同时加热一次风和二次风。现有回转式空气预热器系统如图1所示，烟气经脱硝装置13后进入烟道内的空气预热器14，将热量传递给空气后，排出空气预热器，温度从空气预热器进口烟温ta降低至空气预热器出口烟温tf；来自二次风机15的冷二次风进入空气预热器14，吸收烟气的热量后，引出空气预热器至炉膛，温度从空气预热器进口冷二次风温te上升到空气预热器出口热二次风温tb1；来自一次风机16的一次风分两路，一路进入空气预热器14，吸收烟气的热量后，引出空气预热器和旁路风混合后进入磨煤机，温度从空气预热器进口冷一次风温度td上升到空气预热器出口热一次风温tc1，另外一路走空气预热器调温旁路，并与热一次风混合后引入磨煤机；

大型电站锅炉的排烟温度一般可降低120℃左右，要进一步降低排烟温度，难度很大，主要原因如下：

1.给水温度的限制：常规600mw等级一次再热锅炉的给水温度约为300℃，如采用二次再热锅炉，给水温度将上升至310℃-330℃；因换热端差的限制，省煤器出口的烟温一般只能降低至360℃左右；因空气预热器在省煤器的下游，故空气预热器的进口烟温基本上等于省煤器出口烟温；空气预热器进口烟温较高，是排烟温度难于降低的一个原因；

2.空气预热器换热端差的限制：空气预热器上端差按较低水平（25℃）计算，空气预热器只能将空气加热至335℃左右；

3.烟气和空气流量和比热容的不匹配；因烟气流量和比热容均高于空气，在空气预热器换热量一定的情况下，烟气在空气预热器中的温降将小于空气在空气预热器中的温升；

4.为考虑热一次风温的可调节性，进入空气预热器的一次风量小于总一次风量；

排烟温度较高会降低锅炉效率和机组经济性，提升供电煤耗。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种双烟道空气分区预热系统，它可降低排烟温度，提高锅炉效率和机组经济性，降低供电煤耗，提高运行可靠性，还可实现全负荷脱硝。

为了达到上述目的，本实用新型的一种双烟道空气分区预热系统，包括位于脱硝设备后方的第一烟道和第二烟道；其特征在于：在两个烟道的入口均设置烟气调节挡板；在第一烟道内依次设有分级省煤器、一次风预热器和初级二次风预热器，一次风机与一次风预热器的进风口相连，二次风机与初级二次风预热器的进风口相连；在第二烟道内设有次级二次风预热器，初级二次风预热器的出风口与次级二次风预热器的进风口通过管路相连；

在第一烟道内设置分级省煤器，减少了脱硝设备上方的主省煤器面积，省煤器出口烟温（脱硝入口烟温）控制在最佳脱硝效率区间（tha工况按390℃左右），以达到全负荷脱硝的目的。

烟气调节挡板用于两个烟道的烟气流量的分配调节，首先控制第二烟道的烟气量（约占总烟气量的60%），烟气与空气的质量流量比小于1，保证次级二次风预热器中空气的温升和烟气的温降相等。因次级二次风预热器的入口烟温较高（tha工况为390℃左右），热二次风温也相应提高（tha工况为365℃左右），热二次风温的提升有利于炉内燃烧效率的提升。控制次级二次风预热器的入口风温为80℃左右，排烟温度约为105℃。其他烟气量（约占总烟气量的40%）进入第一烟道，该部分烟气经分级省煤器放热后，烟温可降低至降低水平（可接近给水温度），有利于进一步降低综合排烟温度。因一次风预热器中烟气与空气的质量流量比大于1，且上端差较大，热一次风温易达到磨煤机干燥出力的要求，且有一定的调节裕度。经一次风预热器放热后，第一烟道的烟气进入初级二次预热器，因烟气与空气的质量流量比小于1，将二次风预热至80℃左右，烟气温度可降低至较低水平（约123℃），可提高锅炉效率和机组经济性，降低供电煤耗；

作为本实用新型的进一步改进，一次风预热器的出风口还通过管路与一次风机相连；可对热一次风温进行调节；

作为本实用新型的进一步改进，所述分级省煤器为鳍片省煤器或光管省煤器；一次风预热器、初级二次风预热器和次级二次风预热器均为二分仓回转式预热器或管式预热器；

综上所述，本实用新型可降低排烟温度，提高锅炉效率和机组经济性，降低供电煤耗，提高运行可靠性。

附图说明

图1为现有回转式空气预热器系统的结构简图。

图2为本实用新型实施例的结构简图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图2所示，该实施例的一种双烟道空气分区预热系统，包括位于脱硝设备3后方的第一烟道1和第二烟道2；在两个烟道1、2的入口均设置烟气调节挡板4；在第一烟道1内依次设有分级省煤器5、一次风预热器6和初级二次风预热器7，一次风机8与一次风预热器6的进风口相连，一次风预热器6的出风口还通过管路9与一次风机8相连，二次风机10与初级二次风预热器7的进风口相连；在第二烟道2内设有次级二次风预热器11，初级二次风预热器7的出风口与次级二次风预热器11的进风口通过管路12相连；

所述分级省煤器5可以采用鳍片省煤器或光管省煤器；一次风预热器6、初级二次风预热器7和次级二次风预热器11可采用二分仓回转式预热器或管式预热器；

通过调节烟气调节挡板4的开度，对进入两个烟道1、2的烟气流量实现分配调节；在第一烟道内设置分级省煤器，减少了脱硝设备上方的主省煤器面积，省煤器出口烟温（脱硝入口烟温）控制在最佳脱硝效率区间（tha工况按390℃左右），以达到全负荷脱硝的目的；

首先，控制第二烟道2的烟气份额（约为60%-65%），保证次级二次风预热器中空气的温升和烟气的温降相等，烟气与空气的质量流量比小于1。因次级二次风预热器的入口烟温较高（tha工况为390℃左右），热二次风温也相应提高（tha工况为365℃左右），在回收烟气热量的同时，较高的热二次风有利于炉内燃烧效率的提升，可提高锅炉效率和机组经济性，降低供电煤耗。因次级二次风预热器中空气的温升和烟气的温降相等，在初级二次风预热器出口空气温度为80℃的情况下，次级二次风预热器的排烟温度可降低至105℃。第二烟道2的出口烟温即为次级二次风预热器的排烟温度。第二烟道2的出口烟温较低，有利于降低综合排烟温度，也提升锅炉效率和机组经济性。

其次，第一烟道1的烟气份额约为35%-40%，第一烟道1中的烟气先在分级省煤器5中放热，因烟气量较少，烟气温度可降低至接近给水温度（310℃左右），分级省煤器将烟气热量回收至给水侧，有利于降低综合排烟温度。烟气在经历分级省煤器后进入一次风预热器，一次风预热器中的烟气与空气的质量流量比大于1，热一次风温易达到磨煤机干燥出力的要求，且有一定的调节裕度。经一次风预热器放热后，第一烟道的烟气进入初级二次预热器，因烟气与空气的质量流量比小于1，将二次风预热至80℃左右，烟气温度可降低至较低水平（约123℃）。

本专利通过设置双烟道，一次风侧入口烟温较低，在满足磨煤机干燥出力的基础上，可降低排烟温度；二次风侧入口烟温较高，可将热二次风温提升至较高水平；在省煤器出口烟温基本不变的基础上，提升了热二次风温，降低了排烟温度。