一种烟气顺流分切控堵治漏装置的制作方法

本实用新型涉及一种控堵治漏装置，具体是一种烟气顺流分切控堵治漏装置。

背景技术：

空气预热器的堵灰问题非常复杂，与煤质（尤其是含硫量）、波形选择、吹灰效果、氨逃逸增加等均有关系。尤其是实行烟气脱硝后，堵灰问题愈发严重。目前燃煤电厂增设的烟气脱硝设施主要以选择性催化还原（scr）技术为主。该技术通过在scr反应器中喷入nh3，使烟气中绝大部分nox还原为对环境无污染的n2和h2o。但在此过程中，会发生两个副反应：so2+o2→so3和nh3+so3+h2o→nh4hso4，对脱硝装置下游的空气预热器运行产生不利影响。

烟气中so3与水蒸气会结合生成硫酸蒸汽，且浓度愈高，烟气的酸露点愈高，可达140~160℃甚至更高，大量的h2so4液滴不仅使空气预热器低温腐蚀问题加剧，而且更容易吸附飞灰；此外，生成的nh4hso4在146~207℃温度范围内为液态，且具有非常强的粘性，极易捕捉飞灰，若不及时清理，粘附在换热元件表面的飞灰还会结成硬块，造成常规的蒸汽吹灰难以有效清除，最终形成堵灰。

然而现有的空气预热器仍然存在的漏风，近年来，随着各种密封技术的应用，空气预热器漏风率大的情况有所好转，但依然存在一次漏风依然很大，占总漏风量的7成左右，且无法消除携带漏风。

技术实现要素：

实用新型目的：提供一种烟气顺流分切控堵治漏装置，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种烟气顺流分切控堵治漏装置，包括：

空气预热器本体，安装在所述空气预热器本体内的防堵灰分仓和治漏风分仓，以及与所述防堵灰分仓和治漏风分仓连通的顺流分切控堵治漏机构；

所述顺流分切控堵治漏机构包括与所述防堵灰分仓连通的防堵灰分仓管道，与所述防堵灰分仓管道连通的除尘器，与所述除尘器连通的引烟机，以及与所述引烟机连通且与所述治漏风分仓连通的治漏风分仓管道。

在进一步的实施例中，所述治漏风分仓管道上还安装有烟气温度测量仪，以及与所述烟气温度测量仪相邻的压力测量仪，设计烟气温度测量仪相邻的压力测量仪主要为了进行检测通过治漏风分仓管道烟气的温度以及压力，进而以供数据的记录。

在进一步的实施例中，所述空气预热器本体还包括烟气通道，与所述烟气通道相邻的二次风通道，以及与所述二次风通道相邻的一次风通道；所述烟气通道的尾部安装有烟气道出口，所述二次风通道尾部安装有二次风道出口。

在进一步的实施例中，所述防堵灰分仓管道上安装有膨胀节，所述治漏风分仓管道与所述治漏风分仓连接处设有多组出气支管，设计多组支管，主要为了进行对经过治漏风分仓管道烟气进行喷出，减小喷出出口的尺寸，进而增加喷出的速度及压力，而设计多组出气支管可以形成一道高压烟气密封墙，可以有效阻止一次风向烟气侧的泄漏，使得一次风侧径向漏风率接近为零。

在进一步的实施例中，所述除尘器包括与所述防堵灰分仓管道连通的除尘入口，与所述引烟机连通的除尘出口，与所述除尘入口和除尘出口固定连接的除尘壳体，插接所述除尘壳体的除尘电机，与所述除尘电机同轴转动且安装在所述除尘壳体内的除尘扇叶，安装在所述除尘壳体内的除尘仓，固定安装在所述除尘仓上的除尘静电场；所述除尘仓内开有除尘通道，设计除尘器主要为了进行过滤烟气的灰尘。

在进一步的实施例中，所述除尘静电场由两组固定安装在圆柱壳体内的静电板组成，设计静电场主要为了进行吸附烟气中的灰尘，进而完成除尘效果。

有益效果：本实用新型公开了一种烟气顺流分切控堵治漏装置，在空气预热器内烟气侧冷端区域a单独建立防堵灰分仓和治漏风分仓（一次风侧与烟气侧相邻处），设计顺流分切控堵治漏机构将防堵灰分仓和治漏风分仓连通，防堵灰分仓内的烟气通过引烟机引入治漏风分仓，在引烟机的作用下区域a的烟气量增大，烟速提高，该区域形成局部高温、高流速区域，通过高温热解、飞灰磨蚀、加速剥离等作用，实时清除蓄热元件表面的酸液（h2so4液滴和液态nh4hso4）和积灰，保证蓄热元件的持续清洁，引出的烟气通过引烟机加压后，进入治漏风分仓，同时高速烟气对区域b中蓄热元件的一次风进行有效的置换，高压的烟气在烟气侧与一次风侧交界处的冷热端形成一道高压烟气密封墙，可以有效阻止一次风向烟气侧的泄漏，使得一次风侧径向漏风率接近为零，换热元件里的携带风被烟气置换，使得转子的一次风侧旋转到烟气侧携带漏风为零，且置换后的烟气对区域b蓄热元件进行预加热，提高蓄热元件的温度，对阻碍飞灰的沉积有利。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的顺流分切控堵治漏机构示意图。

图3是本实用新型的除尘器示意图。

图4是本实用新型的除尘器内部结构图。

图5是本实用新型原空气预热器区域a、b示意图。

附图标记为：空气预热器1、烟气通道2、二次风通道3、一次风通道4、烟气道出口5、二次风道出口6、防堵灰分仓管道7、膨胀节71、除尘器8、除尘静电场81、除尘出口82、除尘电机83、除尘入口84、除尘扇叶85、除尘壳体86、除尘仓87、除尘通道88、引烟机9、治漏风分仓管道10、出气支管101。

具体实施方式

经过申请人的研究分析，空预器出现漏风和堵塞问题的原因在于，现有空预器依然存在一次漏风依然很大，占总漏风量的7成左右，且无法消除携带漏风。实行烟气脱硝后，生成的nh4hso4在146~207℃温度范围内为液态，且具有非常强的粘性，极易捕捉飞灰，若不及时清理，粘附在换热元件表面的飞灰还会结成硬块，造成常规的蒸汽吹灰难以有效清除，形成堵灰。然而本实用新型在空气预热器内烟气侧冷端区域a单独建立防堵灰分仓和治漏风分仓（一次风侧与烟气侧相邻处），设计顺流分切控堵治漏机构将防堵灰分仓和治漏风分仓连通，防堵灰分仓内的烟气通过引烟机引入治漏风分仓，在引烟机的作用下区域a的烟气量增大，烟速提高，该区域形成局部高温、高流速区域，通过高温热解、飞灰磨蚀、加速剥离等作用，实时清除蓄热元件表面的酸液（h2so4液滴和液态nh4hso4）和积灰，保证蓄热元件的持续清洁，引出的烟气通过引烟机加压后，进入治漏风分仓，同时高速烟气对区域b中蓄热元件的一次风进行有效的置换，高压的烟气在烟气侧与一次风侧交界处的冷热端形成一道高压烟气密封墙，可以有效阻止一次风向烟气侧的泄漏，使得一次风侧径向漏风率接近为零，换热元件里的携带风被烟气置换，使得转子的一次风侧旋转到烟气侧携带漏风为零，且置换后的烟气对区域b蓄热元件进行预加热，提高蓄热元件的温度，对阻碍飞灰的沉积有利。

一种烟气顺流分切控堵治漏装置，包括：空气预热器1、烟气通道2、二次风通道3、一次风通道4、烟气道出口5、二次风道出口6、防堵灰分仓管道7、膨胀节71、除尘器8、除尘静电场81、除尘出口82、除尘电机83、除尘入口84、除尘扇叶85、除尘壳体86、除尘仓87、除尘通道88、引烟机9、治漏风分仓管道10、出气支管101。

其中，所述防堵灰分仓和治漏风分仓安装在所述空气预热器1本体内，所述顺流分切控堵治漏机构与所述防堵灰分仓和治漏风分仓连通。

所述顺流分切控堵治漏机构包括与所述防堵灰分仓连通的防堵灰分仓管道7，与所述防堵灰分仓管道7连通的除尘器8，与所述除尘器8连通的引烟机9，以及与所述引烟机9连通且与所述治漏风分仓连通的治漏风分仓管道10。

所述治漏风分仓管道10上还安装有烟气温度测量仪，以及与所述烟气温度测量仪相邻的压力测量仪，设计烟气温度测量仪相邻的压力测量仪主要为了进行检测通过治漏风分仓管道10烟气的温度以及压力，进而以供数据的记录。

所述空气预热器1本体还包括烟气通道2，与所述烟气通道2相邻的二次风通道3，以及与所述二次风通道3相邻的一次风通道4；所述烟气通道2的尾部安装有烟气道出口5，所述二次风通道3尾部安装有二次风道出口6。

所述防堵灰分仓管道7上安装有膨胀节71，所述治漏风分仓管道10与所述治漏风分仓连接处设有多组出气支管101，设计多组支管，主要为了进行对经过治漏风分仓管道10烟气进行喷出，减小喷出出口的尺寸，进而增加喷出的速度及压力，而设计多组出气支管101可以形成一道高压烟气密封墙，可以有效阻止一次风向烟气侧的泄漏，使得一次风侧径向漏风率接近为零。

所述除尘器8包括与所述防堵灰分仓管道7连通的除尘入口84，与所述引烟机9连通的除尘出口82，与所述除尘入口84和除尘出口82固定连接的除尘壳体86，插接所述除尘壳体86的除尘电机83，与所述除尘电机83同轴转动且安装在所述除尘壳体86内的除尘扇叶85，安装在所述除尘壳体86内的除尘仓87，固定安装在所述除尘仓87上的除尘静电场81；所述除尘仓87内开有除尘通道88，设计除尘器8主要为了进行过滤烟气的灰尘。

所述除尘静电场81由两组固定安装在圆柱壳体内的静电板组成，设计静电场主要为了进行吸附烟气中的灰尘，进而完成除尘效果。

当空气预热器1转子中的某小仓格从风仓室进入烟气通道2时，在烟气的初始端（见图5），该小仓格的蓄热板的壁面温度达到最低值，通过该通道的烟气与蓄热板之间的传热温差最大，热量交换最大，排烟温度最低，由此可见，最低的蓄热板温度与最低的出口烟气温度叠加，使烟气仓初始端成为空预器发生堵灰的源头及危险区域（以下简称区域a，即将进入该区域的简称区域b），转子各个小仓格的蓄热板如果发生堵灰现象，必然是在通过区域a时发生。

经过本实用新型改造后，将会带来以下变化：基本消除了一次漏风和携带漏风，理论上漏风率可降低50%~70%；a区域内换热元件的高温烟气流速增加，不仅有吹扫功能，而且提升冷端金属壁温，大大减少了堵灰的可能性；b区域内的已流出空预器的烟气对空预器最冷的部分进行再次加热，相当于热能的再次利用，降低了排烟损失；由于漏风率降低，基本消除了一次漏风和携带漏风，而且不堵灰后空预器阻力下降，这将导致六大风机功耗均下降，尤其是一次风机电流，其次引风机电流均会下降；暖风器系统可以停用，从而降低排烟温度；延长蓄热原件寿命，减少维护工作量；允许相对更高的氨逃逸率，因而可相对延长脱硝催化剂的更换周期；由于消除了冷风对排烟温度的影响，提供进一步降低排烟温度的空间，通过增加蓄热元件面积或采用更高效的板型，降低排烟损失，显著提高锅炉效率。

烟气顺流分切控堵治漏装置图见图1-图4，将烟气通过引烟机9加压引至一次风冷端，在烟气侧冷端区域a建立一个扇形防堵灰分仓，在一次风冷端增加一个治漏风分仓，且与烟气侧相邻。引烟机9的作用下区域a的烟气流速增加至原烟气流速的1.3倍以上，不仅使蓄热元件温度有所提高，更重要的是烟气温度可以提升35℃-40℃，可以有效避免烟气中的h2so4液滴和液态nh4hso4的形成。即使在边界层有少许h2so4液滴和液态nh4hso4沉积，但在高速的带灰烟气由上而下的冲刷下，未固化的沉积物将被清除并被携带出空预器。

当蓄热元件有h2so4液滴和液态nh4hso4沉积物时，本技术还可通过增大流过区域a的烟气量，使其达到原烟气量的1.5倍以上，此时，排出的烟气温度可达180℃以上，以溶解蓄热板表面上的h2so4液滴和液态nh4hso4沉积物，并顺流将其携带出空预器。这就是说，即便因煤种、气候、机组负荷等原因且调整不及时而导致蓄热板上有h2so4液滴和液态nh4hso4等沉积时，还可通过高温烟气的冲洗予以解决。

烟气经过引烟机9进行增压，增压后高速的烟气在烟气侧与一次风侧交界处的冷热端形成一道高压烟气密封墙，可以使得一次风侧径向漏风率接近为零。同时高速烟气对区域b中蓄热元件的一次风进行有效的置换，使得转子的一次风侧旋转到烟气侧携带漏风为零。且置换后的烟气对区域b蓄热元件进行预加热，提高蓄热元件的温度，有利于阻碍硫酸氢铵的沉积。

工作原理说明：本实用新型在烟气侧冷端区域a单独建立高速烟气防堵灰分仓，分仓内的烟气通过引烟机9引入冷一次风侧治漏风分仓（一次风侧与烟气侧相邻处），在引烟机9的作用下区域a的烟气量增大，烟速提高，该区域形成局部高温、高流速区域，通过高温热解、飞灰磨蚀、加速剥离等作用，实时清除蓄热元件表面的酸液（h2so4液滴和液态nh4hso4）和积灰，保证蓄热元件的持续清洁；引出的烟气通过除尘器8除尘，此时由除尘电机83进行工作，进而带动除尘扇叶85进行转动，进而带动烟气由除尘入口84进行除尘仓87中，此时由除尘静电场81中的静电进行吸附烟气的灰尘，进而在经过除尘出口82流入引烟机9中，引烟机9加压后，进入治漏风分仓，同时高速烟气对区域b中蓄热元件的一次风进行有效的置换，高压的烟气在烟气侧与一次风侧交界处的冷热端形成一道高压烟气密封墙，可以有效阻止一次风向烟气侧的泄漏，使得一次风侧径向漏风率接近为零。换热元件里的携带风被烟气置换，使得转子的一次风侧旋转到烟气侧携带漏风为零。且置换后的烟气对区域b蓄热元件进行预加热，提高蓄热元件的温度，对阻碍飞灰的沉积有利。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。