烟气温度梯级分区式空气预热器系统的制作方法

文档序号:15676288发布日期:2018-10-16 20:05阅读:526来源:国知局

本实用新型涉及一种空气预热器系统,特别是用于褐煤和低水分煤种的锅炉的空气预热器系统。



背景技术:

空气预热器是利用烟气热量来加热燃烧所需空气的一种气-气热交换器,其是锅炉组成的重要的组成部分。空气预热器利用烟气加热空气后能起到强化燃烧、强化传热、提高锅炉效率等作用。烟气的热量被空气吸收后,使排烟温度降低,排烟热损失减少,从而提高锅炉效率。通常每降低排烟温度20℃,可提高锅炉热效率约1%。

随着电力技术的发展,目前燃用常规煤种的项目,空气预热器排均能做到较低的排烟温度,锅炉效率也较高。但是对于特殊的煤种,如褐煤、低水分(低干燥出力)的煤种,锅炉的排烟温度则仅靠预热器则无法降低,排烟温度较高,锅炉效率较低。

燃用褐煤的锅炉

褐煤一般均有较高的水分,因此需要较高的制粉系统干燥出力,如配中速磨制粉系统的锅炉,为保证制粉系统干燥出力,均要求较高的一次风温和一次风率,同时需要设计较高的进入预热器烟气温度,且褐煤锅炉烟气量大大大于空气量,无法得到较低褐煤的排烟温度。

针对配中速磨制粉系统的褐煤锅炉,既要满足干燥出力、又要降低排烟温度等问题,国内也有不同的解决方案:如上都二期采用的串联二级管式预热器;大唐锡林浩特及华润五间房采用的东锅专利“一种提高褐煤锅炉制粉系统干燥出力的系统ZL201520167580.3”等方案,均能在满足足够热一次风温的基础上,进一步降低了锅炉的排烟温度,提高了锅炉的效率;但其方案均是采用单独加热预热器出口一次风的方案,其系统复杂,布置难度大(特别是二级管事预热器方案)。

燃用低水分、低干燥出力的锅炉

水分较低的项目一般而言需求的干燥出力较低,即需要进入磨煤机的热一次风温也是较低的,需要较大量的一次冷风旁路,这就导致了参与预热器空气量降低,最终排烟温度也是较高的。

方案设计时,考虑了分级省煤器,将进入预热器入口烟气温度降低至354℃,其排烟温度仅能降低至131℃;同时冷一次风旁路也达到58.3%,掺入了过多冷风导致排烟温度无法降低;同时预热器入口烟气温度较低导致二次风温也较低,其较低的二次风温也在一定程度上影响了煤种的燃烧效率。

针对这样的项目,国内也有相应的解决方案,专利201410111963一种降低热一次风冷风掺入率的装置及专利200910219399燃煤锅炉热一次风加热系统(200920245666燃煤锅炉热一次风加热系统)均是采用装置或系统来降低预热器出口热一次风温的方法,达到降低旁路冷风量,最终降低锅炉排烟温度的目的;这样的方案存在系统复杂,同时实际运行存在换热器积灰的问题。如河源电厂采用了一次风冷却器后,冷却器堵灰严重,最终拆除。

总之针对褐煤、低水分(低干燥出力)的煤种项目,其均存在排烟温度高,效率低的问题。虽然国内目前均有一些解决方案,其解决方案的主要思路均在预热器热风出口的地方,存在系统复杂、布置困难、运行电耗上升等不足。



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,提供一种烟气温度梯级分区式空气预热器系统,它在满足制粉系统不同干燥出力的同时,可降低锅炉排烟温度,提高锅炉效率,且结构较为简单、布置方便,可大幅降低成本。

为了达到上述目的,本实用新型的烟气温度梯级分区式空气预热器系统,包括尾部烟道、空气预热器,空气预热器内设有一次风仓和二次风仓,一次风机和二次风机分别与各自的风仓相连,其特征在于:尾部烟道内通过设有隔板形成两个分烟道,在其中一个分烟道内设有省煤器,在尾部烟道内形成高温烟道和低温烟道,空气预热器的烟气侧仓格置于高温烟道和低温烟道内,一次风仓和二次风仓与高温烟道和低温烟道按交替式分仓设置;

工作时,尾部烟道内形成高温烟道和低温烟道,对空气预热器入口的烟气温度形成梯度分布,分别加热空气预热器的烟气侧仓格,空预器旋转,再分别加热一次风或二次风,形成高温一次风及低温二次风或低温一次风及高温二次风,满足不同干燥出力煤种的需要,可降低锅炉排烟温度,提高锅炉效率,且相比于现有调温结构,结构较为简单、布置方便,可大幅降低成本;

上述高温烟道和低温烟道可以按径向内外式分仓,对应的一次风仓和二次风仓按径向内外式分仓;

上述高温烟道和低温烟道也可以按周向环形式分仓,对应的一次风仓和二次风仓按周向环形式分仓;

作为本实用新型的进一步改进,所述高温烟道的流通截面积大于低温烟道的流通截面积;可提高高温烟气的流量;

综上所述,本实用新型在满足制粉系统不同干燥出力的同时,可降低锅炉排烟温度,提高锅炉效率,且结构较为简单、布置方便,可大幅降低成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的系统图。

图2为本实用新型的空气预热器分仓结构实施例一的俯视图。

图3为本实用新型的空气预热器分仓结构实施例二的俯视图。

图4为本实用新型的空气预热器分仓结构实施例三的俯视图。

图5为本实用新型的空气预热器分仓结构实施例四的俯视图。

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1所示,该实施例的烟气温度梯级分区式空气预热器系统,包括尾部烟道1、空气预热器2,空气预热器2内设有一次风仓3和二次风仓4,一次风机7和二次风机8分别与各自的一次风仓3或二次风仓4相连,尾部烟道1内通过设有隔板11形成两个分烟道9、10,在其中一个分烟道9内设有省煤器12,该分烟道9为低温烟道,另一空烟道10为高温烟道,空气预热器2的烟气侧仓格5、6置于高温烟道和低温烟道内,一次风仓3和二次风仓4与高温烟道和低温烟道按交替式分仓设置,与高温烟道和低温烟道对应的烟气侧仓格5、6也按交替式分仓设置;

如图2所示的空气预热器2分仓结构实施例一,烟气侧仓格5、6按径向内外式分仓,对应的一次风仓和二次风仓按径向内外式分仓,且烟气侧仓格5与高温烟道对应,烟气侧仓格6与低温烟道对应;工作时,省煤器12与高温烟气换热,对应的分烟道9为低温烟道,其内的低温烟气再加热烟气侧仓格6,空气预热器2旋转,烟气侧仓格6转至二次风仓4的位置、加热其内的二次风;另一空烟道10未经换热、降温,为高温烟道,其内的高温烟气再加热烟气侧仓格5,空气预热器2旋转,烟气侧仓格5转至一次风仓3的位置、加热其内的一次风,形成高温一次风及低温二次风;满足不同干燥出力煤种的需要,可降低锅炉排烟温度,提高锅炉效率,且相比于现有调温结构,结构较为简单、布置方便,可大幅降低成本;

如图3所示的空气预热器2分仓结构实施例二,与实施例一的区别仅在于:与高温烟道对应烟气侧仓格5位于径向外侧,与低温烟道对应的烟气侧仓格6位于径向内侧,且高温烟道的流通截面积大于低温烟道的流通截面积,可形成低温一次风及高温二次风,它与实施例一可分别适用于不同干燥出力的煤种,它们均可降低锅炉排烟温度,提高锅炉效率,且相比于现有调温结构,结构较为简单、布置方便,可大幅降低成本;

如图4、图5所示的空气预热器2分仓结构实施例三和四,其实现的功能与实施例一、二相同,只是空气预热器2的一次风仓3和二次风仓4及烟气侧仓格5、6均按周向环形式分仓,由于空气预热器2的转速较慢,同样可满足烟气与烟气侧仓格、烟气侧仓格与一、二次风换热的需要。

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