CN202915385U - 混合式净烟气加热装置 - Google Patents

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冷杰
吴景兴
蒋翀
纪宏舜
张振杰
刘学增
梁明文
苏东
高纪录
宋大勇
张家维
袁德权
李彦龙
王文生
綦明明
丛日成
徐绍宗
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Abstract

本实用新型提供一种混合式净烟气加热装置,包括炉膛、空气预热器、一次风机、二次风机、除尘器、引风机、增压风机、吸收塔和烟囱,炉膛连接至空气预热器,空气预热器连接除尘器,除尘器连接引风机,引风机通过增压风机连接至吸收塔,吸收塔的出口连接至烟囱,其特征在于:从空气预热器的出口的一次风或二次风箱中间引出热风道,并将该热风道引至吸收塔出口的净烟道。本实用新型结构合理,效果明显,利于在大型火电机组湿法脱硫系统中推广应用。

Description

混合式净烟气加热装置
技术领域
 本实用新型主要应用在大型火电机组湿法脱硫系统中,利用从锅炉吸收的热量对净烟气进行加热的技术。
背景技术
近年来,随着国家对环保的重视,火电机组SO2排放标准逐渐提高,湿式石灰石—石膏法脱硫工艺在大型火电机组已经广泛得到应用,从锅炉排放出来的烟气进入脱硫岛进行脱硫,然后净烟气经烟囱排向大气。
湿法脱硫系统吸收塔出口烟气温度在50℃左右,目前有加热排放和不加热直接排放两种方式。加热可以提高烟气的抬升高度,有利于污染物的扩散、避免烟雨现象的发生。DL/T5196-2004《火力发电厂烟气脱硫设计技术规程》中规定:“烟气系统宜装设烟气换热器,设计工况下脱硫后烟囱入口的烟气温度一般应达到80℃及以上排放”。但同时也说明:“在满足环保要求且烟囱和烟道有完善的防腐和排水措施并经技术经济比较合理时也可不设烟气换热器。”
目前净烟气再加热主要有以下几种方式:
⑴ 采用气—气换热器,即GGH。它是蓄热式加热的一种。在湿法脱硫系统中,用它将未脱硫的烟气(一般为130~150℃)去加热已脱硫的烟气,一般加热到80℃,然后进入烟囱排放。目前在我国广泛采用GGH对净烟气进行加热,应用较多的GGH有两种,热管式GGH和回转式GGH。这两种GGH均存在不仅一次性投资高、增加运行能耗,而且由于GGH的运行环境比较恶劣,容易发生换热面腐蚀和结垢,因而故障率较高,降低了脱硫系统的可靠性,同时增加了维护费用。
⑵ 汽—气加热器。即用热蒸汽加热净烟气,其特点是设计和运行简单,初投资小,但运行费用较高,易出现腐蚀、管子附沉积物而影响换热效果。国内很少电厂采用这种加热器。
⑶ 旁路再热。烟气部分脱硫时,未脱硫原热烟气与FGD净烟气混合排放,混合后的烟气温度取决于旁路烟气量和烟气相对温度。随着环保要求提高,目前国内已很少采用。
因为净烟气加热工艺(主要为GGH换热器)实际运行中存在的问题较多,为此当前许多脱硫系统取消了净烟气加热工艺,脱硫后的低温湿烟气通过湿烟囱或冷却塔和烟囱合一排放。
随着取消净烟气加热工艺的FGD系统投入运行,逐渐发现在烟囱周围经常会飘落大量的细小液滴,落在周围建筑物表面,待液滴蒸发后,在建筑物表面留下白色的固体痕迹,这种现象称为“石膏雨”,由于“石膏雨”造成居民区内玻璃上、汽车上、路面上留下的固态污染物痕迹难以清理,对电厂周围居民的日程生活及出行影响极大,已引起相关环保部门和政府主管部门的高度重视。
对于不采用净烟气加热工艺的FGD系统来说,无论是烟道尾部的腐蚀还是“石膏雨”现象的发生,其根本原因就是净烟气温度过低,而传统净烟气加热工艺中换热面腐蚀和结垢难以消除。
发明内容
实用新型目的:本实用新型提供一种混合式净烟气加热装置,其目的是解决以往的锅炉烟道尾部“石膏雨”现象和换热面腐蚀与结垢的问题。
技术方案:本实用新型是通过以下技术方案来实现的:
一种混合式净烟气加热装置,包括炉膛、空气预热器、一次风机、二次风机、除尘器、引风机、增压风机、吸收塔和烟囱,炉膛连接至空气预热器,空气预热器连接除尘器,除尘器连接引风机,引风机通过增压风机连接至吸收塔,吸收塔的出口连接至烟囱,其特征在于:从空气预热器的出口的一次风或二次风箱中间引出热风道,并将该热风道引至吸收塔出口的净烟道。
在热风道上设置一个百叶窗式气动调节阀门和两个气动关断闸门,关断闸门分别位于热风道的两端,调节阀门位于两个关断闸门之间;两个气动关断闸门分别为锅炉侧关断关断闸门和脱硫侧关断闸门,锅炉侧关断关断闸门设置在热风道上靠近空气预热器出口的一端,脱硫侧关断闸门设置在热风道上靠近吸收塔出口的一端。
从锅炉厂房内热风箱中间切向引出圆心热风道,利用锅炉厂房内的钢梁作为支撑;热风道引出锅炉岛后,利用锅炉尾部静电除尘器顶部做风道支撑,热风道经过除尘器后,利用吸收塔出口净烟道的承重梁支撑后向下直接插入吸收塔出口的净烟道。
在除尘器顶部热风道直管段较长的位置上安装有孔板流量计。
在烟囱入口的净烟道断面上安装3~5个热电偶。
从热风道接入净烟道的位置开始至烟囱入口处的净烟道内壁设置有耐高温防腐合金316L贴衬。
在脱硫侧关断闸门至净烟道之间的热风道的内壁设置有耐高温防腐合金316L贴衬。
耐高温防腐合金316L贴衬的厚度为2~3mm。
热风道采用抓钉型式的硅酸铝保温。
在除尘器顶部安装金属补偿器。
优点及效果:本实用新型提供一种混合式净烟气加热技术的基本原理利用锅炉一次风系统或二次风系统风机裕量,增加通过空预器的送风量,在满足锅炉燃烧的前提下,从空气预热器出口的一次风向或二次风箱中间引出高温空气,然后通过热风道,利用锅炉系统与FGD系统的自然压差,不增加任何辅助动力,输送热风至FGD系统吸收塔出口,与脱硫后的低温净烟气直接混合,不采用任何换热面;混合后将净烟气温度提升到合理范围内,然后进入烟囱排放。
本实用新型采用热空气加热,使净烟气温度升高,提高了烟囱排烟的抬升高度,从而减少烟道烟气结露积酸以及“石膏雨”现象的出现,同时还不增加气态污染物的排放总量,满足环保要求;热空气与净烟气的直接混合,消除了因存在换热面而出现的腐蚀和结垢等问题。
本实用新型的具体优点如下:
⑴ 系统结构简单,改造实施方便
由于利用系统原有压差实现热风的抽取,并采用混合式加热方法,因此无需增加风机等设备及中间传热装置,系统简单,改造成本低,实施方便。
⑵ 提高净烟气温度,消除“石膏雨”的现象
通过热风与烟气混合加热将净烟气的温度加热到烟气酸露点以上,可有效防止脱硫系统尾部腐蚀;通过控制加热后净烟气温度在合理范围,可避免“石膏雨”的发生。
c. 系统安全可靠,运行维护简单
由于采用热风与净烟气混合的加热方式,所以避免了GGH存在的堵灰和腐蚀等问题,系统安全可靠,运行维护简单,可长时间连续运行。
d. 运行调整灵活,适应性强
该系统可以根据排烟温度和周围环境的变化,灵活地实时调整净烟气的加热幅度,使混合后的温度始终在合理范围内,适应性强。
e. 经济效益显著
与传统FGD系统中的GGH相比,一次性投资少,年消耗费用低,经济效益显著。
附图说明:
图1表示本实用新型的结构示意图。
具体实施方式:下面结合附图对本实用新型做进一步的说明:
如图1所示,本实用新型提供一种混合式净烟气加热装置,包括炉膛1、空气预热器2、一次风机3、二次风机4、除尘器5、引风机6、增压风机7、吸收塔8和烟囱9,炉膛1连接至空气预热器2,空气预热器2连接除尘器5,除尘器5连接引风机6,引风机6通过增压风机7连接至吸收塔8,吸收塔8的出口连接至烟囱9,从空气预热器2的出口的一次风或二次风箱中间引出热风道10,并将该热风道10引至吸收塔8出口的净烟道。
在热风道上设置一个百叶窗式气动调节阀门11和两个气动关断闸门,关断闸门分别位于热风道的两端,调节阀门11位于两个关断闸门之间;两个气动关断闸门分别为锅炉侧关断关断闸门12和脱硫侧关断闸门13,锅炉侧关断关断闸门12设置在热风道10上靠近空气预热器2出口的一端,脱硫侧关断闸门13设置在热风道10上靠近吸收塔8出口的一端。
从锅炉厂房内热风箱中间切向引出圆心热风道10,利用锅炉厂房内的钢梁作为支撑;热风道10引出锅炉岛后,利用锅炉尾部静电除尘器5顶部做风道支撑,热风道10经过除尘器5后,利用吸收塔8出口净烟道的承重梁支撑后向下直接插入吸收塔8出口的净烟道。
在除尘器顶部热风道直管段较长的位置上安装有孔板流量计。
在烟囱入口的净烟道断面上安装3~5个热电偶。
从热风道10接入净烟道的位置开始至烟囱入口处的净烟道内壁设置有耐高温防腐合金316L贴衬。
在脱硫侧关断闸门13至净烟道之间的热风道10的内壁设置有耐高温防腐合金316L贴衬。耐高温防腐合金316L贴衬的厚度为2~3mm。热风道10采用抓钉型式的硅酸铝保温。
本实用新型使用时,利于锅炉一次风系统或二次风系统风机裕量,增加通过空气预热器2的送风量,在满足锅炉燃烧的前提下,从空气预热器出口的一次风或二次风箱中间引出高温空气,然后通过热风道10,利用锅炉系统与FGD系统的自然压差,不增加任何辅助动力,输送热风至FGD系统吸收塔8出口,与吸收塔8脱硫后的低温净烟气直接混合,不采用任何换热面,混合后将净烟气温度提升到合理范围内,然后进入烟囱排放。
本实用新型中热风道10道主要用来输送来自锅炉岛的热风;锅炉侧和脱硫侧关断闸门主要作用是事故状态下关闭,防止混合式净烟气加热系统对锅炉岛和FGD系统运行造成影响;调整挡板的作用是可以根据烟囱入口的净烟气温度随时调整来自锅炉岛的热风流量,实现灵活控制。
本实用新型在施工安装中,对室外布置的风道挡板搭建检修平台,并对执行机构安装防雨罩。同时,建立本实用新型与锅炉岛和FGD系统的保护逻辑联系,保证事故状态下锅炉岛和FGD能够安全运行。
本实用新型结构合理,效果明显,利于在大型火电机组湿法脱硫系统中推广应用。

Claims (10)

1. 一种混合式净烟气加热装置,包括炉膛(1)、空气预热器(2)、一次风机(3)、二次风机(4)、除尘器(5)、引风机(6)、增压风机(7)、吸收塔(8)和烟囱(9),炉膛(1)连接至空气预热器(2),空气预热器(2)连接除尘器(5),除尘器(5)连接引风机(6),引风机(6)通过增压风机(7)连接至吸收塔(8),吸收塔(8)的出口连接至烟囱(9),其特征在于:从空气预热器(2)的出口的一次风或二次风箱中间引出热风道(10),并将该热风道(10)引至吸收塔(8)出口的净烟道。
2.根据权利要求1所述的一种混合式净烟气加热装置,其特征在于:在热风道上设置一个百叶窗式气动调节阀门(11)和两个气动关断闸门,关断闸门分别位于热风道的两端,调节阀门(11)位于两个关断闸门之间;两个气动关断闸门分别为锅炉侧关断关断闸门(12)和脱硫侧关断闸门(13),锅炉侧关断关断闸门(12)设置在热风道(10)上靠近空气预热器(2)出口的一端,脱硫侧关断闸门(13)设置在热风道(10)上靠近吸收塔(8)出口的一端。
3.根据权利要求1所述的一种混合式净烟气加热装置,其特征在于:从锅炉厂房内热风箱中间切向引出圆心热风道(10),利用锅炉厂房内的钢梁作为支撑;热风道(10)引出锅炉岛后,利用锅炉尾部静电除尘器(5)顶部做风道支撑,热风道(10)经过除尘器(5)后,利用吸收塔(8)出口净烟道的承重梁支撑后向下直接插入吸收塔(8)出口的净烟道。
4.根据权利要求3所述的一种混合式净烟气加热装置,其特征在于:在除尘器顶部热风道直管段较长的位置上安装有孔板流量计。
5.根据权利要求3所述的一种混合式净烟气加热装置,其特征在于:在烟囱入口的净烟道断面上安装3~5个热电偶。
6.根据权利要求3所述的一种混合式净烟气加热装置,其特征在于:从热风道(10)接入净烟道的位置开始至烟囱入口处的净烟道内壁设置有耐高温防腐合金316L贴衬。
7.根据权利要求3所述的一种混合式净烟气加热装置,其特征在于:在脱硫侧关断闸门(13)至净烟道之间的热风道(10)的内壁设置有耐高温防腐合金316L贴衬。
8.根据权利要求6或7所述的一种混合式净烟气加热装置,其特征在于:耐高温防腐合金316L贴衬的厚度为2~3mm。
9.根据权利要求1所述的一种混合式净烟气加热装置,其特征在于:热风道(10)采用抓钉型式的硅酸铝保温。
10.根据权利要求1所述的一种混合式净烟气加热装置,其特征在于:在除尘器顶部安装金属补偿器。
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