CN105423332A - 锅炉设备及锅炉空气预热方法 - Google Patents

锅炉设备及锅炉空气预热方法 Download PDF

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赵后昌
陈浩
王剑
张治辉
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Abstract

本申请所提供的锅炉设备，锅炉内设置排废气驱动装置；第一预热器内设置第一空气管路和第一废气管路，锅炉的废气出口与第一废气管路连通；低温省煤器内设置省煤器废气管路和省煤器换热水管路，第一废气管路的废气出口与省煤器废气管路连通；第二预热器内设置有可互相换热的第二换热水管路和第二空气管路，省煤器换热水管路与第二换热水管路连通，第二预热器外部设置有吸风驱动装置；第二空气管路与第一空气管路连通。加热后的空气进入第一换热器，由于温度能够升高到酸露点以上，可以显著避免低温腐蚀，实现了提供一种能够在不降低热效率的条件下避免低温腐蚀的设备。本申请还提供了一种锅炉空气预热方法。

Description

锅炉设备及锅炉空气预热方法
技术领域
本申请涉及锅炉设备技术领域，更具体地说，涉及一种锅炉设备。
背景技术
大型火力发电厂空气预热器均采用回转式预热器，北方电厂冬季环境温度低，气温多在-10℃，低温空气进入预热器，低温段换热原件温度较低，造成排烟温度低至酸露点以下，烟气酸露对换热原件造成腐蚀，同时与粉尘粘接在受热元件上，造成预热器入口段堵塞。
为有效解决低温腐蚀现象，电厂一般采用将入口段换热元件镀搪瓷的办法来解决腐蚀。
为解决低温腐蚀问题，大量采用搪瓷受热原件，导致换热效率低。
因此，如何提供一种能够在不降低热效率的条件下避免低温腐蚀的设备，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种锅炉设备，以实现提供一种能够在不降低热效率的条件下避免低温腐蚀的设备。
为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案：
一种锅炉设备，包括：锅炉，锅炉内设置于排废气驱动装置；第一预热器，第一预热器内设置有可互相换热的第一空气管路和第一废气管路，锅炉的废气出口与第一废气管路连通；低温省煤器，低温省煤器内设置有可互相换热的省煤器废气管路和省煤器换热水管路，第一废气管路的废气出口与省煤器废气管路连通；第二预热器，第二预热器内设置有可互相换热的第二换热水管路和第二空气管路，省煤器换热水管路与第二换热水管路连通，第二预热器外部还设置有用于向第二空气管路吸风的吸风驱动装置；第二空气管路与第一空气管路连通，第一空气管路与锅炉连通。
可选的，包括多个第二预热器，每个第二预热器对应的吸风驱动装置功率不同，第一预热器包括多个第一空气管路，每个第二预热器与一个第一空气管路对应连通。
可选的，包括两个第二预热器，分别为第二预热器甲和第二预热器乙，二者外部的吸风驱动装置功率不同，第一预热器包括两个第一空气管路，分别为第一空气管路甲和第一空气管路乙，第二预热器甲内的第二空气管路与第一空气管路甲连通，第二预热器乙内的第二空气管路与第一空气管路乙连通。
可选的，排废气驱动装置为用于向锅炉外排出废气的第一风机，吸风驱动装置为用于向第二预热器内吸空气的第二风机。
可选的，低温省煤器的省煤器换热水管路入口段上和第二预热器的第二换热水管路的入口段上共用设置有用于调节流量和换热量的第一变频泵。
一种锅炉空气预热方法，包括以下步骤：
A、将锅炉的废气输送至第一预热器，与第一预热器内的空气换热；
B、将第一预热器排出的废气输送至低温省煤器，与低温省煤器内的换热水换热；
C、将低温省煤器内的换热水输送至第二预热器，与第二预热器内的空气换热；
D、将第二预热器内的空气输送至第一预热器，作为第一预热器的空气源。
可选的，第一预热器输送至低温省煤器的废气的温度为140摄氏度-150摄氏度，低温省煤器输出的废气温度为90摄氏度-100摄氏度。
可选的，低温省煤器的换热水进水温度为65摄氏度-75摄氏度。
可选的，低温省煤器的换热水出水温度为105摄氏度-115摄氏度。
可选的，第二预热器输出的空气温度大于50摄氏度。
本申请所提供的锅炉设备，包括：锅炉，锅炉内设置于排废气驱动装置；第一预热器，第一预热器内设置有可互相换热的第一空气管路和第一废气管路，锅炉的废气出口与第一废气管路连通；低温省煤器，低温省煤器内设置有可互相换热的省煤器废气管路和省煤器换热水管路，第一废气管路的废气出口与省煤器废气管路连通；第二预热器，第二预热器内设置有可互相换热的第二换热水管路和第二空气管路，省煤器换热水管路与第二换热水管路连通，第二预热器外部还设置有用于向第二空气管路吸风的吸风驱动装置；第二空气管路与第一空气管路连通，第一空气管路与锅炉连通。锅炉的高温废气由排废气驱动装置驱动，先进入第一预热器，与其内的第一空气管路换热，温度降低的废气之后进入低温省煤器，与省煤器换热水管路再次换热，省煤器换热水管路的水进入第二预热器内的第二换热水管路，然后，第二换热水管路与第二空气管路中由吸风驱动装置吸入的冷风换热，将该冷风加热，加热后的空气进入第一换热器，由于温度能够升高到酸露点以上，可以显著避免低温腐蚀，实现了提供一种能够在不降低热效率的条件下避免低温腐蚀的设备。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请所提供的锅炉设备的装置连接结构示意图；
图2为本申请所提供的锅炉空气预热方法的步骤示意图；
上图中：1为锅炉、2为第一预热器、3为低温省煤器、4为第二预热器甲、5为第二预热器乙。
具体实施方式
本申请提供了一种锅炉设备，实现了提供一种能够在不降低热效率的条件下避免低温腐蚀的设备。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1为本申请所提供的锅炉设备的装置连接结构示意图，图2为本申请所提供的锅炉空气预热方法的步骤示意图。
本申请提供的锅炉设备，包括：锅炉1，锅炉1内设置于排废气驱动装置，其用于向外排出废气；第一预热器2，第一预热器2内设置有可互相换热的第一空气管路和第一废气管路，第一空气管路内空气被加热，锅炉1的废气出口与第一废气管路连通；低温省煤器3，低温省煤器3内设置有可互相换热的省煤器废气管路和省煤器换热水管路，省煤器换热水管路内的水被加热，第一废气管路的废气出口与省煤器废气管路连通，实现进一步利用废气；第二预热器，第二预热器内设置有可互相换热的第二换热水管路和第二空气管路，省煤器换热水管路与第二换热水管路连通，对第二空气管路内的空气加热，第二预热器外部还设置有用于向第二空气管路吸风的吸风驱动装置；第二空气管路与第一空气管路连通，第一空气管路与锅炉1连通。需要说明的是，采用了这种设计，第一预热器2导出的热空气温度更高，能够达到145摄氏度，进一步节省了能源，并且不但解决了低温腐蚀的问题，还解决了设备堵灰的问题，还能解决低负荷期间设备正常运行的问题。
综上所述，锅炉1的高温废气由排废气驱动装置驱动，先进入第一预热器2，与其内的第一空气管路换热，温度降低的废气之后进入低温省煤器3，与省煤器换热水管路再次换热，省煤器换热水管路的水进入第二预热器内的第二换热水管路，然后，第二换热水管路与第二空气管路中由吸风驱动装置吸入的冷风换热，将该冷风加热，加热后的空气进入第一换热器，由于温度能够升高到酸露点以上，可以显著避免低温腐蚀，实现了提供一种能够在不降低热效率的条件下避免低温腐蚀的设备。
进一步的，包括多个第二预热器，每个第二预热器对应的吸风驱动装置功率不同，第一预热器2包括多个第一空气管路，每个第二预热器与一个第一空气管路对应连通。由于每个第二预热器外部对应的吸风驱动装置功率不同，可以实现对送风的调节，实现多功率送风调节，相应的，第一预热器2内设置数目与第二预热器数目相等的第一空气管路，这些第一空气管路均由第一废气管路内的高温废气加热，重复利用了废气中的热能，实现了节省能源。
更进一步的，包括两个第二预热器，分别为第二预热器甲4和第二预热器乙5，二者外部的吸风驱动装置功率不同，第一预热器2包括两个第一空气管路，分别为第一空气管路甲和第一空气管路乙，第二预热器甲4内的第二空气管路与第一空气管路甲连通，第二预热器乙5内的第二空气管路与第一空气管路乙连通。这是更具体的实现方案，第二预热器设置为两个，分别问第二预热器甲4和第二预热器乙5，这样能够实现针对不同送风功率的功能。相应的，第一空气管路也包括两个，分别为第一空气管路甲和第一空气管路乙，二者对应不同的功率。
具体的，排废气驱动装置为用于向锅炉1外排出废气的第一风机，吸风驱动装置为用于向第二预热器内吸空气的第二风机。采用风机作为驱动送风部件，送风性能好，坚固耐用。
更具体的，还可以进一步设计，低温省煤器3的省煤器换热水管路入口段上和第二预热器的第二换热水管路的入口段上共用设置有用于调节流量和换热量的第一变频泵。第一变频泵可以通过调节流量的方式调节换热量。二者共用第一变频泵精简了系统结构。
更进一步的，省煤器换热水管路的出水温度为105摄氏度至115摄氏度，第二空气管路的出风温度大于50摄氏度。更具体的，省煤器换热水管路的出水温度为110摄氏度。而第二空气管路的出风温度大于50摄氏度可以实现显著降低低温腐蚀。
本申请还提供了一种锅炉1空气预热方法，包括以下步骤：
A、将锅炉1的废气输送至第一预热器2，与第一预热器2内的空气换热；
B、将第一预热器2排出的废气输送至低温省煤器3，与低温省煤器3内的换热水换热；
C、将低温省煤器3内的换热水输送至第二预热器，与第二预热器内的空气换热；
D、将第二预热器内的空气输送至第一预热器2，作为第一预热器2的空气源。
进一步的，第一预热器2输送至低温省煤器3的废气的温度为140摄氏度-150摄氏度，低温省煤器3输出的废气温度为90摄氏度-100摄氏度。具体的，第一预热器2输送至低温省煤器3的废气的温度为145摄氏度，低温省煤器3输出的废气温度为95摄氏度。原有技术方案中第一预热器2输送至低温省煤器3的废气的温度为125摄氏度，温度较低，现将该温度提高至145摄氏度，通过提高排烟温度解决了尾部低温腐蚀的问题，同时也有利于防止第一预热器2堵灰，也同时解决了低负荷期间整体装置的正常运行问题。
更进一步的，低温省煤器3的换热水进水温度为65摄氏度-75摄氏度。具体的，低温省煤器3的换热水进水温度为70摄氏度，低温省煤器3的换热水出水温度为110摄氏度。经过测算，这种温度参数，低温省煤器3没有明显腐蚀。更具体的，第二预热器输出的空气温度大于50摄氏度，高于50摄氏度的空气温度能够显著避免第一预热器2内的低温腐蚀。
对应常规冷风温度、采用第二预热器后的冷风温度分别进行锅炉设计效率的测算，其他设计边界条件均不改变，额定工况和75％额定工况下锅炉效率分别提升0.5～0.7％。具体设计参数见下表。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种锅炉设备，其特征在于，包括：
锅炉(1)，所述锅炉(1)内设置于排废气驱动装置；
第一预热器(2)，所述第一预热器(2)内设置有可互相换热的第一空气管路和第一废气管路，所述锅炉(1)的废气出口与所述第一废气管路连通；
低温省煤器(3)，所述低温省煤器(3)内设置有可互相换热的省煤器废气管路和省煤器换热水管路，所述第一废气管路的废气出口与所述省煤器废气管路连通；
第二预热器，所述第二预热器内设置有可互相换热的第二换热水管路和第二空气管路，所述省煤器换热水管路与所述第二换热水管路连通，所述第二预热器外部还设置有用于向所述第二空气管路吸风的吸风驱动装置；
所述第二空气管路与所述第一空气管路连通，所述第一空气管路与所述锅炉(1)连通。
2.如权利要求1所述的锅炉设备，其特征在于，包括多个第二预热器，每个所述第二预热器对应的所述吸风驱动装置功率不同，所述第一预热器(2)包括多个所述第一空气管路，每个所述第二预热器与一个所述第一空气管路对应连通。
3.如权利要求2所述的锅炉设备，其特征在于，包括两个所述第二预热器，分别为第二预热器甲(4)和第二预热器乙(5)，二者外部的所述吸风驱动装置功率不同，所述第一预热器(2)包括两个所述第一空气管路，分别为第一空气管路甲和第一空气管路乙，所述第二预热器甲(4)内的第二空气管路与所述第一空气管路甲连通，所述第二预热器乙(5)内的第二空气管路与所述第一空气管路乙连通。
4.如权利要求1所述的锅炉设备，其特征在于，所述排废气驱动装置为用于向所述锅炉(1)外排出废气的第一风机，所述吸风驱动装置为用于向所述第二预热器内吸空气的第二风机。
5.如权利要求1所述的锅炉设备，其特征在于，所述低温省煤器(3)的省煤器换热水管路入口段上和所述第二预热器的第二换热水管路的入口段上共用设置有用于调节流量和换热量的第一变频泵。
6.一种锅炉空气预热方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将锅炉(1)的废气输送至第一预热器(2)，与所述第一预热器(2)内的空气换热；
B、将所述第一预热器(2)排出的废气输送至低温省煤器(3)，与所述低温省煤器(3)内的换热水换热；
C、将所述低温省煤器(3)内的换热水输送至第二预热器，与所述第二预热器内的空气换热；
D、将所述第二预热器内的空气输送至所述第一预热器(2)，作为所述第一预热器(2)的空气源。
7.如权利要求6所述的锅炉空气预热方法，其特征在于，所述第一预热器(2)输送至所述低温省煤器(3)的废气的温度为140摄氏度-150摄氏度，所述低温省煤器(3)输出的废气温度为90摄氏度-100摄氏度。
8.如权利要求7所述的锅炉空气预热方法，其特征在于，所述低温省煤器(3)的换热水进水温度为65摄氏度-75摄氏度。
9.如权利要求8所述的锅炉空气预热方法，其特征在于，所述低温省煤器(3)的换热水出水温度为105摄氏度-115摄氏度。
10.如权利要求9所述的锅炉空气预热方法，其特征在于，所述第二预热器输出的空气温度大于50摄氏度。
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