一种适用于烟气硫含量波动的余热锅炉安全防护装置的制作方法

1.本实用新型涉及余热利用技术领域，尤其涉及一种适用于烟气硫含量波动的余热锅炉安全防护装置。


背景技术：

2.目前工业领域如石化、冶金、炼铜、钢铁、炭素等行业烟气中，普遍存在高硫情况，在对各行业含硫烟气进行余热回收时，经常会遇到：(1)高硫烟气参数降低，比如烟气流量减少、烟气温度下降；(2)原工业工艺中，原料、燃料发生变化，比如原产品生产工业的原料、燃料硫含量提高。
3.由于余热锅炉按额定废气参数进行设计及制造后，其换热面面积即为固定值。此时如果发生上述(1)的情况，余热烟气流经余热锅炉时，在尾部换热面区域出现烟气温度降低，当烟气温度低于硫露点时，余热锅炉尾部换热面容易发生腐蚀。如果发生上述(2)的情况，即使烟气温度、烟气流量没有发生变化，由于硫含量提高，余热锅炉尾部换热面也会出现硫露点升高的情况，即在原排烟温度下，余热锅炉尾部受热面也可能发生硫腐蚀。因此，现亟需一种能够避免烟气温度低于硫露点，防止余热锅炉尾部换热面发生腐蚀的安全防护装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种能够避免烟气温度低于硫露点，防止余热锅炉尾部换热面发生腐蚀的安全防护装置。
5.为达到上述目的，本实用新型是通过下述技术方案予以实现的：
6.一种适用于烟气硫含量波动的余热锅炉安全防护装置，包括余热锅炉，所述余热锅炉包括锅筒、烟道，以及在烟道内由入口向出口设置的过热器、蒸发器、高温省煤器和低温省煤器，所述烟道内设置有位于高温省煤器与低温省煤器之间的导热油换热器，导热油换热器的出口通过管路连接有集油缸，导热油换热器的入口通过管路连接有分油缸；所述分油缸通过管路连接有燃气热油炉，燃气热油炉与集油缸之间通过管路连接并在管路上设置有循环油泵；所述导热油换热器的入口管路与出口管路之间设置有旁路电阀门组，旁路电阀门组通过在余热锅炉外部设置的dcs主站控制开闭。
7.进一步的，所述循环油泵与燃气热油炉接通的管路上通过支线管路连接有调节油泵，调节油泵通过管路连接有储油装置，储油装置包括贮油槽、注油泵和膨胀槽，贮油槽通过管路分别与注油泵、膨胀槽、调节油泵相连通并构成管路循环。
8.进一步的，所述高温省煤器与所述导热油换热器之间设置有第一温度传感器，所述导热油换热器与所述低温省煤器之间设置有第二温度传感器，所述烟道的出口处设置有第三温度传感器。
9.相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
10.本实用新型通过对余热锅炉尾部省煤器的布置改进，能够在余热锅炉烟气硫含量
升高或者余热烟气参数降低时，通过再次提高烟气的温度，使烟气温度到达硫露点，提高余热锅炉抗硫腐蚀能力，确保余热锅炉尾部受热面安全稳定的运行。
附图说明
11.图1为本实用新型的结构示意图。
12.附图标记：
13.1-低温省煤器，2-高温省煤器，3-蒸发器，4-过热器，5-锅筒，6-燃气热油炉，7-分油缸，8-导热油换热器，9-集油缸，10-循环油泵，11-旁路电阀门组，12-贮油槽，13-调节油泵，14-注油泵，15-膨胀槽，16-dcs主站，17-烟道，18-第一温度传感器，19-第二温度传感器，20-第三温度传感器，171-烟道入口，172-烟道出口。
具体实施方式
14.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
15.如图1所示，一种适用于烟气硫含量波动的余热锅炉安全防护装置，包括余热锅炉，所述余热锅炉包括锅筒5、烟道17，以及在烟道17内由入口向出口设置的过热器4、蒸发器3、高温省煤器2和低温省煤器1，所述烟道17内设置有位于高温省煤器2与低温省煤器1之间的导热油换热器8，导热油换热器8的出口通过管路连接有集油缸9，导热油换热器8的入口通过管路连接有分油缸7；所述分油缸7通过管路连接有燃气热油炉6，燃气热油炉6与集油缸9之间通过管路连接并在管路上设置有循环油泵10；所述导热油换热器8的入口管路与出口管路之间设置有旁路电阀门组11，旁路电阀门组11通过在余热锅炉外部设置的dcs主站16控制开闭。
16.其中，所述循环油泵10与燃气热油炉6接通的管路上通过支线管路连接有调节油泵13，调节油泵13通过管路连接有储油装置，储油装置包括贮油槽12、注油泵14和膨胀槽15，贮油槽12通过管路分别与注油泵14、膨胀槽15、调节油泵13相连通并构成管路循环。储油装置用于储存多余的导热油，当燃气热油炉内导热油不足时，调节油泵13启动抽出贮油槽12的导热油补入燃气热油炉6中。贮油槽12与膨胀槽15内的导热油通过注油泵14提供循环动力。
17.其中，所述高温省煤器2与所述导热油换热器8之间设置有第一温度传感器18，第一温度传感器18用于测量导热油换热器8入口烟气温度；所述导热油换热器8与所述低温省煤器1之间设置有第二温度传感器19，第二温度传感器19用于测量导热油换热器8出口烟气温度；所述烟道17的出口处设置有第三温度传感器20，第三温度传感器20用于测量烟道出口172的排烟温度。
18.余热锅炉的原理为：具有一定温度、一定余热量的热烟气进入余热锅炉后，与余热锅炉的换热面进行热交换，把烟气中的热量，通过换热面，传递给锅炉给水。锅炉给水经过换热面，吸收烟气中的热量后，逐渐由低温水变成高温水、饱和蒸汽、过热蒸汽，最后余热锅炉产出的过热蒸汽，后续用于发电或者给工厂提供工业蒸汽使用。余热锅炉的换热面即低温省煤器1、高温省煤器2、蒸发器3和过热器4，烟气散热过程依次经过烟道入口171、过热器4、蒸发器3、高温省煤器2、低温省煤器1。锅炉给水经过低温省煤器1、高温省煤器2后，由低温水变成了高温水或者变成汽、水混合物，此高温水或汽水混合物从高温省煤器2出口输送
到锅筒5里。如果进入锅筒5的是汽水混合物，由于锅筒5体积较大，汽水混合物在锅筒5的大空腔里进行汽水分离，分离出的蒸汽在锅筒5内上部空间聚集，水在锅筒5内下部空间聚焦。锅筒5下部空间的水，从锅筒5底部引出，经蒸发器3把水加热成饱和蒸汽再回到锅筒5内。聚集在锅筒5上部空间的蒸汽，从锅筒5上部引出，经过热器4加热后变成过热蒸汽。
19.本实用新型通过在高温省煤器2和低温省煤器1之间设置导热油换热器8，对烟道17内散热后的烟气进行二次加热，使烟气温度到达硫露点，提高余热锅炉抗硫腐蚀能力，确保余热锅炉尾部受热面安全稳定的运行。当烟气参数降低，如温度降低且低于硫露点时，导热油换热器8中的导热油能够提高烟气温度达到硫露点数值。当烟气中的硫含量提高时，即硫露点对应升高，导热油换热器8中的导热油能够再次提高烟气温度达到硫露点数值。
20.本实用新型的具体控制方法如下：
21.(1)对于不同的主生产工艺，其硫含量不同，烟气露点也不同，根据实际工况计算确定安全的烟道出口排烟温度。第一温度传感器18测得的温度t1为导热油换热器8入口烟气温度，第二温度传感器19测得的温度t2为导热油换热器8出口烟气温度，第三温度传感器20测得的温度t3为烟道出口172的排烟温度。例如铝用炭素煅烧炉烟气的余热锅炉，由于其烟气最高含硫量可达到6000mg/nm3，经计算，其硫露点温度约为140℃，通常情况下余热锅炉排烟温度设置为不低于180℃，180℃即为安全排烟温度。
22.(2)当导热油换热器8出口烟气温度t2低于180℃，即高温省煤器2与低温省煤器1之间的温度低于180℃时，导热油换热器8开始运转。
23.(3)根据排烟温度t3和导热油换热器8出口烟气温度t2的数值差，经dcs主站16计算旁路电阀门组11的开启度，从而调节进入导热油换热器8的导热油流量，从而使烟气升温达到高于硫露点即可，避免导热油热量的过度损耗。其中，旁路电阀门组11通过旁路管路安装在导热油换热器8入口管道和出口管道之间，把入口管道和出口管道进行连通，从而形成一个导热油的旁路管路。
24.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。