CN203375426U - 可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构，其特点是，包括在锅炉烟道内设置的高温烟气冷却器和低温烟气冷却器；还包括设置在烟道外部的一次风和二次风高温段空气预热器、一次风和二次风低温段空气预热器、以及省煤器和除氧器；一次风和二次风高温空气预热器的输入端与汽轮机回热系统的高压热给水管连接，其输出端与高温烟气冷却器的输入端连接；高温烟气冷却器的输出端与省煤器入口连接；一次风和二次风低温空气预热器的输入端与汽轮机回热系统回热后的凝结水管连接，其输出端分别与低温烟气冷却器的输入端连接；低温烟气冷却器的输出端与除氧器入口连接。解决了现有锅炉空气预热器低温段外壁发生凝露、腐蚀以及堵灰的问题，延长使用寿命。

Description

可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构

技术领域

本实用新型涉及一种可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构。 

背景技术

采用生物质、垃圾和掺烧污泥的燃料的锅炉在燃烧这些燃料时，由于锅炉尾部烟气含水分较大，在遇到热阻大的传热介质的时候，空气预热器的进口段壁温低于100℃，烟气中的水汽，凝结成露，造成这些尾部受热面出现低温腐蚀。尾部空气预热器低温腐蚀严重，排烟温度高，导致锅炉空气预热器经常泄漏，安全性、经济性降低。 

 [0003] 现有技术中，锅炉尾部的结构一般如图1所示，包括烟道100、上行排列设置在所示烟道内的省煤器101、一次风高温段空气预热器102、二次风高温段空气预热器103、一次风低温段空气预热器104、以及二次风低温段空气预热器105，由于将高温、低温空气预热器都放在尾部烟道内，而且都采用烟气与空气换热，当我的较低时，低温段的空气预热器的受热面就容易发生低温腐蚀，进而引起传热恶化，增加锅炉的维护和使用成本，同时引风机、送风机的电耗相应增加。

因此研究锅炉尾部受热面低温腐蚀的特点，开发新型的锅炉尾部结构，满足锅炉安全和经济运行、电厂经济和安全运行的要求，对经济发展和环境保护有着重要的意义。  

发明内容

本实用新型是为了克服现有技术存在的上述问题而提供的一种可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构，该保护装置可从根本上克服现有技术中燃烧水分较大的燃料锅炉出现的尾部受热面发生在烟气侧低温腐蚀的问题，从而提高低温空气预热器的使用寿命，提高传热效率，降低锅炉的使用和维修成本，降低能耗，提高低品质回热蒸汽的使用效率，提高回热系统效率，并从根本上防止空气预热器出现低温腐蚀和堵灰的问题。 

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构，所述的锅炉尾部包括烟道，其特点是，所述的保护装置包括在所述烟道内上下设置的一高温烟气冷却器和一低温烟气冷却器；还包括：设置在所述烟道外部前端的一个一次风高温段空气预热器、一个二次风高温段空气预热器、一个一次风低温段空气预热器、一个二次风低温段空气预热器、以及设置在所述烟道外部后端的一省煤器和一除氧器； 

所述的一次风高温空气预热器和二次风高温空气预热器的输入端分别与汽轮机回热系统的高压热给水管连接，其输出端分别通过各自的高压给水输出管道与所述的高温烟气冷却器的输入端连接；所述高温烟气冷却器的输出端通过管道与省煤器入口连接；各所述的高压给水输出管道上设有高压阀门；

所述的一次风低温空气预热器和二次风低温空气预热器的输入端分别与汽轮机回热系统回热后的凝结水管连接，其输出端分别通过各自的低压水输出管道与所述的低压烟气冷却器的输入端连接；所述低压烟气冷却器的输出端通过管道与除氧器入口连接；各所述的低压输出管道上设有低压阀门；

锅炉烟气依次经过所述的高温烟气冷却器和低压烟气冷却器，从烟道输出；

锅炉一次风依次经过所述的一次风低温空气预热器和一次风高温空气预热器，输出到一次风热风道；

锅炉二次风依次经过所述的二次风低温空气预热器和二次风高温空气预热器，输出到二次风热风道。

上述可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构，其中，还包括设置在所述烟道外的一高温烟气冷却器高压给水旁路管和一低温烟气冷却器低压给水旁路管；其中：所述的高温烟气冷却器高压给水旁路管并联在所述高温烟气冷却器的输入端和输出端之间，该高段烟气冷却器高压给水旁路管设有高压阀门；所述的低温烟气冷却器低压给水旁路管并联在所述低压烟气冷却器的输入端和输出端之间，该低温烟气冷却器低压给水旁路管设有低压阀门。 

上述可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构，其中，所述的一次风高温空气预热器、二次风高温空气预热器、一次风低温空气预热器以及二次风低温空气预热器均为热管式水－空气换热器。 

上述可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构，其中，还包括一高温烟气冷却器至低温烟气冷却器之间的水侧联络管，连接在所述的高温烟气冷却器高压给水出口阀前的输出端与所述的低温烟气冷却器低压给水进口阀后的输入端之间，该联络管设有高压阀门。 

上述可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构，其中，所述的高温烟气冷却器和低温烟气冷却器采用热管式冷却器，所述冷却器的换热管均按逆流顺列布置，外壁光滑。 

由于本实用新型采用了以上的技术方案，其产生的技术效果是明显的： 

1、由于将一次、二次低温段空气预热器设置在烟道外，外部被加热的工质是低温的空气，内部是经过吸热后的凝结水或者其他低品质的洁净水，在低温段空气预热器完成放热后，再流进低压烟气冷却器吸收尾部烟道烟气余热，然后进入除氧器；经过回热系统加热后的高温给水在一次、二次风高温段空气预热器放热后，再进入高温段烟气冷却器加热后，然后进入省煤器。从低温段空气预热器流出的温空气，再进入设置在烟道外的相应的高温段空气预热器，再次加热，达到较高的设计温度，再进入炉膛参与燃烧，较高温度的空气进入炉膛，利于锅炉燃料的着火提前，燃烧更充分，锅炉效率更高；

2、为了保证锅炉效率，本发明将高温烟气冷却器和低温烟气冷却器的热管的传热面积布置的足够大，换热管外壁为光滑的光管，并按逆流顺列布置，可充分吸收余热，便于加装简单的吹灰装置即可达到较好的传热效果；

3、可从根本上防止此类锅炉空气预热器低温段外壁发生凝露、腐蚀以及堵灰，从而避免由于空气预热器低温段发生腐蚀、堵灰；

4、凝结水经过一次风和二次风低温段空气预热器的加热后，水温较高，减少除氧器用于加热的相对高品质的蒸汽，增加了去工业用蒸汽用汽，提高了电厂的经济性；

5、可以降低空气预热器的运行成本及检修维护量和成本，起到节约厂用电的成本。

附图说明

图1是现有技术锅炉尾部结构的示意图。 

图2是本实用新型可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构的一种实施例的结构示意图。 

具体实施方式

本实用新型的具体特征和性能由以下的实施例及其附图进一步描述。 

请参阅图2，图2是本实用新型可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构的一种实施例的结构示意图。本实用新型可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构，包括在锅炉烟道100内上下设置的一高温烟气冷却器1和一低温烟气冷却器2；还包括：设置在所述烟道外部前端的一个一次风高温段空气预热器31、一个二次风高温段空气预热器32、一个一次风低温段空气预热器41、一个二次风低温段空气预热器42、以及设置在所述烟道外部后端的一省煤器5和一除氧器6。 

所述的一次风高温空气预热器和二次风高温空气预热器的输入端分别与汽轮机回热系统的第一高压给水管71、第二高压给水管72连接，所述第一高压给水管71上设有第一阀门711，第二高压给水管72上设有第二阀门721；该一次风高温空气预热器和二次风高温空气预热器的输出端分别通过各自的高压给水输出管道73、74与所述的高温烟气冷却器的输入端连接；所述高温烟气冷却器的输出端通过管道与省煤器入口连接；所述的高压给水输出管道73上设有第一高压阀门75，所述的高压给水输出管道74上设有第二高压阀门76。 

所述的一次风低温空气预热器和二次风低温空气预热器的输入端分别与汽轮机回热系统回热后的第一凝结水管81、第二凝结水管82连接，所述第一凝结水管81上设有第三阀门811，所述第二凝结水管82设有第四阀门821；其输出端分别通过各自的低压水输出管道83、84与所述的低压烟气冷却器的输入端连接；所述低压烟气冷却器的输出端通过管道与除氧器入口连接；所述的低压输出管道83上设有第一低压阀门85，所述的低压输出管道84上设有第二低压阀门86。 

锅炉烟气依次经过所述的高温烟气冷却器和低压烟气冷却器从烟道输出； 

锅炉一次风依次经过所述的一次风低温空气预热器和一次风高温空气预热器输出到一次风热风道；

锅炉二次风依次经过所述的二次风低温空气预热器和二次风高温空气预热器输出到二次风热风道。

本实施例中，所述的一次风高温空气预热器、二次风高温空气预热器、一次风低温空气预热器以及二次风低温空气预热器均为热管式水－空气换热器。 

本实用新型可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构中，还包括设置在所述烟道外的一高温烟气冷却器高压给水旁路管91和一低温烟气冷却器低压给水旁路管92、以及一高温烟气冷却器至低温烟气冷却器之间的水侧联络管93；其中：所述的高温烟气冷却器高压给水旁路管并联在所述高温烟气冷却器的输入端和输出端之间，该高温烟气冷却器高压给水旁路管91设有第三高压阀门911，当锅炉启动或该高温烟气冷却器故障检修时启动使用。所述的低温烟气冷却器低压给水旁路管92并联在所述低压烟气冷却器的输入端和输出端之间，该低温烟气冷却器低压给水旁路管设有第三低压阀门921，当锅炉启动或该低温烟气冷却器故障检修时启动使用。所述的高温烟气冷却器至低温烟气冷却器之间的水侧联络管93，连接在所述的高温烟气冷却器的输出端与所述的低温烟气冷却器的输入端之间，该高温烟气冷却器至低温烟气冷却器之间的水侧联络管上设有第五阀门931，当锅炉启动时使用。 

为了保证锅炉效率，本实用新型可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构中，所述的高温烟气冷却器和低温烟气冷却器的换热管均按逆流顺列布置，传热面积足够大，外壁为光管，便于加装简单的吹灰装置即可达到较好的传热效果。 

本实用新型将一次风、二次风低温段空气预热器设置在烟道外，外部被加热的工质是低温的空气，一次冷风先后经过低温段、高温段一次风空气预热器加热后进入一次热风道，再进入炉膛参与燃烧；二次冷风先后经过低温段、高温段二次风空气预热器加热后进入二次热风道，再进入炉膛参与燃烧，完全避开烟气与低温管壁接触，杜绝了在空气预热器出现低温腐蚀。 

正常运行时，提供给一次风、二次风低温空气预热器的加热热源来自经过汽轮机回热加热至100℃以上的凝结水或者其他低热值的洁净水；此凝结水分流经过一、二次风低温段空预器后，合流进入低温烟气冷却器中吸收尾部烟道烟气余热后，再流进除氧器；经过除氧及回热系统加热后的高温给水，在分流进入一次、二次风高温段空气预热器放热后，再合流进入高温段烟气冷却器，吸收较高温度的烟气余热，再通过省煤器入口的第六阀门51流入锅炉省煤器5。此时，锅炉二次风低温段空气预热器的凝结水进水管82的进水阀门821和出水管84的出水阀门86开启；二次风高温段空气预热器的高压给水进水管72的进口阀门721和出水管的出口阀门76开启， 一次风低温段空气预热器的凝结水进水管81的进口阀门811和出水管83的出口阀门85开启；一次风高温段空气预热器高压给水进口阀门711开启；高温烟气冷却器至省煤器的高压给水管道的出水阀门开启；高温烟气冷却器的高压给水旁路阀门911关闭；低温烟气冷却器的低压给水旁路阀门921关闭；低温烟气冷却器的低压给水至除氧器阀门61开启；启动锅炉来汽阀门关闭；高温烟气冷却器高压给水进水阀门74开启；高温烟气冷却器至低温烟气冷却器之间的水侧联络管的阀门931关闭；低温烟冷器出口至启动锅炉给水箱阀门关闭。 

在锅炉启动时，锅炉二次风不投用，二次风低温段空气预热器的凝结水的进水管82的进水阀门821和出水管84的出水阀门86关闭；二次风高温段空气预热器的高压给水的进水管72的进口阀门721和出水管道的出口阀门76关闭， 一次风低温段空气预热器的凝结水进水管81的进口阀门811和出水管83的出口阀门85关闭；一次风高温段空气预热器高压给水进口阀门711关闭；高温烟气冷却器的高压给水出水阀门关闭；高温烟气冷却器的高压给水旁路阀门911关闭；低温烟气冷却器的低压给水旁路阀门921关闭；低温烟气冷却器的低压给水至除氧器阀门61关闭；启动锅炉来汽阀门打开；高温烟气冷却器高压给水进水阀门74打开；高温烟气冷却器至低温烟气冷却器之间的水侧联络管93的阀门931开启；低温烟冷器出口至启动锅炉给水箱阀门打开。 

锅炉低负荷时，此时排烟温度较低，锅炉二次风低温段空气预热器的凝结水出水管的进水阀门821和出水管84的出水阀门86开启；二次风高温段空气预热器的高压给水的进水管72的进口阀门721和出水管的出口阀门76开启， 一次风低温段空气预热器的凝结水进水管81的进口阀门811开启、出水管的出口阀门85调节开启；一次风高温段空气预热器高压给水进水管71的进口阀门711开启；高温烟气冷却器至省煤器的高压给水出水阀门开启；高温烟气冷却器的高压给水旁路阀门911调节开启；低温烟气冷却器的低压给水旁路阀门921调节开启；低温烟气冷却器的低压给水至除氧器阀门开启；启动锅炉来汽阀门关闭；高温烟气冷却器高压给水进水阀门74调节开启；高温烟气冷却器至低温烟气冷却器之间的水侧联络管的阀门931关闭；低温烟冷器出口至启动锅炉给水箱阀门关闭。 

冷空气首先进入设计在烟道外的一次风和二次风低温段空气预热器加热，加热后的温空气再进入设置在烟道外的高温段空气预热器再次加热，达到较高的设计温度后再进入炉膛参与燃烧，较高温度的热空气利于锅炉燃料的着火提前，燃料燃烧更充分，锅炉效率更高。 

本新型实用型可用于电厂生物质、垃圾、掺烧污泥等锅炉尾部受热面设备防止低温防腐，尤其应用于燃烧生物质、废纸浆、垃圾发电的电厂锅炉中，其中生物质为农林废弃物、木屑、树枝、树叶、枝亚材和农作物秸秆，垃圾指生活垃圾、工业垃圾，污泥指生活污泥、工业污泥等。具有提高低温空气预热器的使用寿命、提高传热效率、降低锅炉的使用和维修成本、降低能耗、提高低品质回热蒸汽的使用效率、提高回热系统效率、并从根本上防止空气预热器出现低温腐蚀和堵灰的优点。 

Claims (5)

1.可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构，所述的锅炉尾部包括烟道，其特征在于，所述的保护装置包括在所述烟道内上下设置的一高温烟气冷却器和一低温烟气冷却器；还包括：设置在所述烟道外部前端的一个一次风高温段空气预热器、一个二次风高温段空气预热器、一个一次风低温段空气预热器、一个二次风低温段空气预热器、以及设置在所述烟道外部后端的一省煤器和一除氧器；

所述的一次风高温空气预热器和二次风高温空气预热器的输入端分别与汽轮机回热系统的高压热给水管连接，其输出端分别通过各自的高压给水输出管道与所述的高温烟气冷却器的输入端连接；所述高温烟气冷却器的输出端通过管道与省煤器入口连接；各所述的高压给水输出管道上设有高压阀门；

所述的一次风低温空气预热器和二次风低温空气预热器的输入端分别与汽轮机回热系统回热后的凝结水管连接，其输出端分别通过各自的低压水输出管道与所述的低压烟气冷却器的输入端连接；所述低压烟气冷却器的输出端通过管道与除氧器入口连接；各所述的低压输出管道上设有低压阀门；

锅炉烟气依次经过所述的高温烟气冷却器和低压烟气冷却器，从烟道输出；

锅炉一次风依次经过所述的一次风低温空气预热器和一次风高温空气预热器，输出到一次风热风道；

锅炉二次风依次经过所述的二次风低温空气预热器和二次风高温空气预热器，输出到二次风热风道。

2.根据权利要求1所述的可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构，其特征在于，还包括设置在所述烟道外的一高温烟气冷却器高压给水旁路管和一低温烟气冷却器低压给水旁路管；其中：

所述的高温烟气冷却器高压给水旁路管并联在所述高温烟气冷却器的输入端和输出端之间，该高段烟气冷却器高压给水旁路管设有高压阀门；

所述的低温烟气冷却器低压给水旁路管并联在所述低压烟气冷却器的输入端和输出端之间，该低温烟气冷却器低压给水旁路管设有低压阀门。

3.根据权利要求1所述的可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构，其特征在于，所述的一次风高温空气预热器、二次风高温空气预热器、一次风低温空气预热器以及二次风低温空气预热器均为热管式水－空气换热器。

4.根据权利要求3所述的可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构，其特征在于，还包括一高温烟气冷却器至低温烟气冷却器之间的水侧联络管，连接在所述的高温烟气冷却器高压给水出口阀门前的输出端与所述的低温烟气冷却器低压给水进口阀门后的输入端之间，该联络管设有阀门。

5.根据权利要求1所述的可避免锅炉低温空气预热器发生低温腐蚀的锅炉尾部结构，其特征在于，所述的高温烟气冷却器和低温烟气冷却器采用热管式冷却器，所述冷却器的换热管均按逆流顺列布置，外壁光滑。

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