一种锅炉超低灰尾部烟道系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种锅炉烟道系统，特别设及一种能够把锅炉省煤器出口的烟气 含尘浓度大幅度降低、使得整个尾部烟道均处于几乎无灰工作状态的锅炉烟道系统，属于 热力发电领域。
【背景技术】
[0002] 目前的锅炉尾部烟道系统，烟气除尘系统一般设置在空气预热器之后、脱硫装置 之前的烟道内。由于锅炉燃烧时，尤其是燃煤锅炉燃烧时，会产生大量的灰，在高灰尘烟气 环境下工作的设备均受到灰的影响。
[0003] 含尘烟气流经脱硝系统时，飞灰中含有的化、K、Si、As等元素会使催化剂污染或 中毒，而且含有微尘颗粒的烟气磨损反应器并使蜂窝状的催化剂堵塞，降低脱硝效率，增加 运行成本。也有学者对脱硝系统做出改进，在脱硝系统的入口部分增加除尘设备W便去除 进入脱硝系统的大颗粒灰尘，不过该种除尘设备仅是为了去除进入脱硝系统的大颗粒灰 尘，为脱硝系统服务，其除尘效果远远达不到国家的排放要求，烟道中的进一步除尘设备仍 然不可或缺。而且脱硝设备之后的烟道仍然处于有灰尘状态，该些设备依然工作在有灰的 环境中。
[0004] 空气预热器和烟气余热回收系统受到灰的磨损、积灰的影响，使得传热系数下降， 可靠性下降；空气预热器的换热波纹板，由于要考虑积灰的作用，所W波纹间距较大，也导 致了换热系数的降低。位于空气预热器之后的烟气冷却器，更会受到可能堵灰的影响，导致 换热性能快速下降，流动阻力急剧升高。
[0005] 图1所示为改造前的现有锅炉烟道系统，锅炉炉膛（未示出）中燃烧产生的含尘 烟气经烟道入口在引风机的作用下依次进入省煤器、脱硝系统、空气预热器、烟气余热回收 系统、静电除尘器、引风机和脱硫系统，最终经过烟画排出。脱硝系统采用选择性催化还原 法，即SCR法。在温度300°C左右时，催化剂处于较高活性，故能达到90%的脱硝效率，但是 飞灰中含有的化、K、Si、As等元素，造成催化剂污染或中毒，减少催化剂寿命，而且含有微 尘颗粒的烟气磨损反应器并使蜂窝状的催化剂堵塞，故要保持90%的脱硝效率则需较高的 投资和运行成本。空气预热器运行于高浓度飞灰环境中，该带来两个方面的问题。一方面， 空气预热器存在较严重的磨损问题。经测量，额定负荷运行情况下，空气预热器位置处的平 均飞灰浓度达到18. 6g/kg。由于飞灰浓度较高，烟速快，空气预热器磨损严重，因此设计时 需要采用刚性高、耐磨损性能好的钢材作为换热管材料，空气预热器的制造成本非常高。另 一方面，由于烟气中的微尘颗粒附着在换热表面上，造成换热器换热热阻增大，使得排烟温 度偏高。该比较例的实际运行过程中，满负荷时排烟温度为150°C，高于设计值130°C。而 排烟温度每升高l〇°C，锅炉效率降低0. 5%。烟气余热回收系统布置在空气预热器与静电 除尘之间，烟气余热回收利用系统包括进口联箱61、出口联箱62和换热管束63,换热管束 为螺旋翅片管。由于该对比例中的烟气余热回收利用系统工作于高灰浓度的烟气环境中， 换热管束的翅片之间非常容易积灰而造成烟道堵塞，一方面造成烟气余热回收系统换热效 率下降，另一方面给整个烟道运行环境带来很大阻力，造成引风机出力增加，因此含尘环境 中换热管束的翅片间距设计时一般按照螺旋翅片管不低于10mm，H型翅片管不低于17mm 进行设计。该现有技术中翅片间距设计为10mm。额定功率运行情况下，烟气余热回收系统 的进烟温度为135°C，排烟温度为110°C，此时烟气余热回收系统的进水温度为80°C，流量 为65t/h，出水温度为95-105°C。静电除尘器布置在空气预热器的出口端，设计除尘效率为 99. 4%，除尘器出口含尘浓度为200mg/m3。该静电除尘器初投资和运行费用较高，在运行过 程中受锅炉负荷变化影响，不能绝对保证除尘效率，无法应对今后国家更严格的排放标准。 经过除尘后的烟气经过引风机、脱硫装置和烟画排出锅炉排烟系统进入大气。
[0006] 因此，设置于锅炉尾部烟道的各种设备的可靠性和经济性均受到烟气含灰浓度的 影响，导致性能劣化。严重时还可W影响锅炉的正常运行。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型的目的在于克服上述现有设备技术的不足，而提供一种锅炉超低灰尾 部烟道系统，能给设备的可靠工作和高效工作带来了环境的保障，基本处于无灰环境，从而 可W提高锅炉乃至整个发电厂的可靠性。
[000引本实用新型采取的技术方案为：
[0009] 一种锅炉超低灰尾部烟道系统，包括省煤器、脱硝系统、空气预热器，在省煤器之 后脱硝系统之前设有高温除尘系统，脱硝系统通过依次连接的空气预热器、烟气余热回收 系统、引风机与脱硫系统相通，脱硫系统连接有烟画。
[0010] 高温除尘器之后的尾部烟道的烟气含尘量均处于较低水平，其后所有的设备均处 于洁净环境。
[0011] 所述高温除尘系统采用高温电除尘器。
[0012] 所述高温除尘系统采用高温陶瓷材料除尘器。
[0013] 所述高温除尘系统采用高温陶瓷材料除尘器和高温电除尘器相结合的型式，高温 电除尘器为初级除尘，陶瓷除尘器为深度除尘。
[0014] 所述烟气余热回收利用系统，采用的翅片管为螺旋翅片管或H型翅片管，换热管 翅片间距缩小，一般为3-5mm，使得换热系数更高。
[0015] 所述的翅片间距优选为4mm。
[0016] 本实用新型是对传统的锅炉尾部烟道系统的颠覆性改变，除尘系统由传统的位于 空气预热器之后，前移至脱硝系统之前，形成了整个锅炉尾部烟道的低尘烟气环境，用于锅 炉改造，可W使得脱硝催化剂使用温度变宽，效率更高，避免催化剂中毒；提高空气预热器 和烟气余热回收系统的换热系数，避免受热面积灰、磨损、腐蚀，可W深度降低排烟温度，提 高烟气余热回收系统的能量回收率；减轻引风机的磨损，降低引风机的耗电量；提高湿法 脱硫系统的效率，保证了石膏的回收质量。因此本实用新型可W提高发电厂锅炉的经济性 和可靠性，提高环保设备的效率，降低锅炉尾部设备的维护工作量。
[0017] 本实用新型完全克服了现有技术的不足，在高温除尘阶段就彻底地把灰尘降低到 国家标准要求的数值，尾部烟道处于几乎完全洁净的状态。本实用新型可W降低脱硝系统、 空气预热器、烟气余热回收系统、脱硫系统等的设备体积，可W把原来用于防治磨损、腐蚀、 积灰、堵灰的措施去除，降低了成本，简化了结构，减少了空间。
[0018] 另外，本实用新型提供的结构还为进一步改进烟道其他系统提供了可能性。基于 该结构，可W构建洁净环境下的脱硝系统，降低脱硝系统采用的催化剂的要求，无需考虑运 行中中毒的可能性；脱硝反应器可W设计得紧凑，缩小占地空间，无需考虑反应器蜂窝的堵 塞现象；可W构建新的洁净环境空气预热器。换热波纹板槽道间隙可W更为密集，使得换热 系数更高，可W减小空气预热器的体积。
【附图说明】
[0019] 图1为现有技术的锅炉烟道系统结构示意图；
[0020] 图2为本实用新型的结构示意图；