一种煤粉富氧燃烧锅炉尾部换热装置的制作方法

本实用新型涉及锅炉技术领域，尤其涉及一种煤粉富氧燃烧锅炉尾部换热装置。

背景技术：

富氧燃烧技术由于在工艺上与传统的空气燃烧具有承接性，适用于新建或现有空气锅炉的改造，被认为是最具潜力实现大规模CO₂捕获的技术之一。

在富氧燃烧方式下，由于脱除了入炉助燃空气中的氮气和烟气再循环的工艺设计，煤粉燃烧过程和烟气换热过程都发生了较大的改变，影响到锅炉各受热面的吸热比例。由于烟气量减少，再循环形成的CO₂浓度和高烟气比热容升高，导致高温烟气段(过热器和再热器)吸热量增加，尾部低温烟气段(尾部烟道、省煤器和空预器)吸热量减少(据热平衡测算，尾部吸热量要比常规空气燃烧工况低10-40％)。同时，为了保证送粉一次风流速要求和维持二次风入射气流动量强度，需要利用再循环烟气，并根据运行工况和煤质含硫量的不同，存在干、湿两种运行工况，对锅炉一次风、二次风的尾部预热提出了特殊要求。

因此，提供一种可实现对尾部受热面两侧烟气流量的大范围调节，满足空气燃烧、富氧燃烧不同工况下锅炉尾部换热和热一、二次风的需要，改善换热性能的煤粉富氧燃烧锅炉尾部换热装置是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型实施例公开了一种煤粉富氧燃烧锅炉尾部换热装置，可改善富氧燃烧工况下锅炉尾部的换热性能，并保证合理的热一、二次风温。通过设计尾部前后独立双烟道和流量调节挡板，可获得空气燃烧、富氧燃烧干湿循环等不同工况下合理的热一、二次风温，并通过省煤器与预热器的交叉和分级布置，提高综合换热性能，减少尾段低温腐蚀。

本实用新型实施例提供了一种煤粉富氧燃烧锅炉尾部换热装置，包括：上级省煤器、下级前风侧省煤器、下级后风侧省煤器、上级前风侧预热器、上级后风侧预热器、下级前风侧预热器、下级后风侧预热器、前侧换热器流量控制挡板和后侧换热器流量控制挡板；

所述上级省煤器与所述上级前风侧预热器间隔预置距离设置，所述上级前风侧预热器与所述下级前风侧省煤器间隔预置距离设置，所述下级前风侧省煤器与所述下级前风侧预热器间隔预置距离设置；

所述上级省煤器与所述上级后风侧预热器间隔预置距离设置，所述上级后风侧预热器与所述下级后风侧省煤器间隔预置距离设置，所述下级后风侧省煤器与所述下级后风侧预热器间隔预置距离设置；

所述前侧换热器流量控制挡板和所述下级前风侧预热器连接；

所述后侧换热器流量控制挡板和所述下级后风侧预热器连接。

优选地，所述下级前风侧预热器包括：下级前风侧上组预热器和下级前风侧下组预热器；

所述下级前风侧上组预热器和所述下级前风侧下组预热器间隔预置距离设置。

优选地，所述下级前风侧省煤器与所述下级前风侧上组预热器间隔预置距离设置。

优选地，所述前侧换热器流量控制挡板和所述下级前风侧下组预热器连接。

优选地，所述下级后风侧预热器包括：下级后风侧上组预热器和下级后风侧下组预热器；

所述下级后风侧上组预热器和所述下级后风侧下组预热器间隔预置距离设置。

优选地，所述下级后风侧省煤器与所述下级后风侧上组预热器间隔预置距离设置。

优选地，所述后侧换热器流量控制挡板和所述下级后风侧下组预热器连接。

从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：

本实用新型实施例提供了一种煤粉富氧燃烧锅炉尾部换热装置，包括：上级省煤器、下级前风侧省煤器、下级后风侧省煤器、上级前风侧预热器、上级后风侧预热器、下级前风侧预热器、下级后风侧预热器、前侧换热器流量控制挡板和后侧换热器流量控制挡板；所述上级省煤器与所述上级前风侧预热器间隔预置距离设置，所述上级前风侧预热器与所述下级前风侧省煤器间隔预置距离设置，所述下级前风侧省煤器与所述下级前风侧预热器间隔预置距离设置；所述上级省煤器与所述上级后风侧预热器间隔预置距离设置，所述上级后风侧预热器与所述下级后风侧省煤器间隔预置距离设置，所述下级后风侧省煤器与所述下级后风侧预热器间隔预置距离设置；所述前侧换热器流量控制挡板和所述下级前风侧预热器连接；所述后侧换热器流量控制挡板和所述下级后风侧预热器连接。本实用新型可改善富氧燃烧工况下锅炉尾部的换热性能，并保证合理的热一、二次风温。通过设计尾部前后独立双烟道和流量调节挡板，可获得空气燃烧、富氧燃烧干湿循环等不同工况下合理的热一、二次风温，并通过省煤器与预热器的交叉和分级布置，提高综合换热性能，减少尾段低温腐蚀。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种煤粉富氧燃烧锅炉尾部换热装置的结构示意图。

其中，图中标记如下所述：

1.上级省煤器 2.上级前风侧预热器 3.上级后风侧预热器 4.下级前风侧省煤器 5.下级后风侧省煤器 6.下级前风侧上组预热器 7.下级后风侧上组预热器 8.下级前风侧下组预热器 9.下级后风侧下组预热器 10.前侧换热器流量控制挡板 11.后侧换热器流量控制挡板 12.空气或循环风进入方向 13.到烟气净化系统的方向 14.一次风 15.二次风

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种煤粉富氧燃烧锅炉尾部换热装置，可改善富氧燃烧工况下锅炉尾部的换热性能，并保证合理的热一、二次风温。通过设计尾部前后独立双烟道和流量调节挡板，可获得空气燃烧、富氧燃烧干湿循环等不同工况下合理的热一、二次风温，并通过省煤器与预热器的交叉和分级布置，提高综合换热性能，减少尾段低温腐蚀。

请参阅图1，本实用新型实施例中提供的一种煤粉富氧燃烧锅炉尾部换热装置的一个实施例包括：

上级省煤器1、下级前风侧省煤器4、下级后风侧省煤器5、上级前风侧预热器2、上级后风侧预热器3、下级前风侧预热器、下级后风侧预热器、前侧换热器流量控制挡板10和后侧换热器流量控制挡板11；

上级省煤器1与上级前风侧预热器2间隔预置距离设置，上级前风侧预热器2与下级前风侧省煤器4间隔预置距离设置，下级前风侧省煤器4与下级前风侧预热器间隔预置距离设置；

上级省煤器1与上级后风侧预热器3间隔预置距离设置，上级后风侧预热器3与下级后风侧省煤器5间隔预置距离设置，下级后风侧省煤器5与下级后风侧预热器间隔预置距离设置；

前侧换热器流量控制挡板10和下级前风侧预热器连接；

后侧换热器流量控制挡板11和下级后风侧预热器连接。

在本实施例中，前侧换热器流量控制挡板10和后侧换热器流量控制挡板11沿到烟气净化系统的方向13与烟气净化系统连接。

下级前风侧预热器包括：下级前风侧上组预热器6和下级前风侧下组预热器8；

下级前风侧上组预热器6和下级前风侧下组预热器8间隔预置距离设置。

下级前风侧省煤器4与下级前风侧上组预热器6间隔预置距离设置。

前侧换热器流量控制挡板10和下级前风侧下组预热器8连接。

下级后风侧预热器包括：下级后风侧上组预热器7和下级后风侧下组预热器9；

下级后风侧上组预热器7和下级后风侧下组预热器9间隔预置距离设置。

下级后风侧省煤器5与下级后风侧上组预热器7间隔预置距离设置。

后侧换热器流量控制挡板11和下级后风侧下组预热器9连接。

在本实施例中，该换热装置在锅炉的尾部低温烟气段设计双烟道系统。尾部烟道从上级省煤器开始分拆为双烟道，锅炉烟气从上级省煤器开始，分左后侧进入上级预热器、下级省煤器、下级预热器上组、下级预热器下组。烟气分为前风侧与后风侧，省煤器与预热器交叉布置。前后两侧的换热器面积根据不同的锅炉容量和一次风、二次风将比例控制在1：5-1：1之间。

可在空气或循环风进入方向12向锅炉输入需要的空气或循环风。

锅炉运行时，前后两侧换热烟道均投入工作，并根据运行工况对一次风14和二次风15温度的不同要求，通过前后流量调节挡板进行流速和换热比例调节，在热一次风温和热二次风温母管上设计有温度测量，可通过PID控制流量调节挡板的开度。

为了减少尾部烟道的低温腐蚀，下级空气预热器和烟气调节挡板的材料使用考登钢。

通过省煤器与预热器交叉布置，使高温空预器置于烟温更高处换热，从而得到较高的热风温度，以减少空气燃烧与富氧燃烧两种工况下的温度差距。同时烟道设计双烟道和双调节挡板，可实现对尾部受热面两侧烟气流量的大范围调节，满足空气燃烧、富氧燃烧不同工况下锅炉尾部换热和热一、二次风温的需要，改善换热性能。

以上对本实用新型所提供的一种煤粉富氧燃烧锅炉尾部换热装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。