CN208720264U - 一种空预器防堵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空预器防堵系统，包括抽取装置、分离装置、分流管道、风机、喷射装置以及导向装置；所述抽取装置设置在脱硝反应器和空预器之间的烟气主管道上，用于抽取烟气；所述分离装置用于分离烟气中的灰尘；所述分流管道连接所述抽取装置和空预器，用于输送被所述抽取装置抽取的烟气；所述风机和所述喷射装置均设置在所述分流管道上；所述喷射装置用于将分流管道内的烟气喷入空预器的低温端；所述导向装置与所述喷射装置相向对应设置，用于将所述喷射装置向空预器的低温端喷射的烟气流向偏转为与锅炉尾部烟气流向相同。本实用新型设计巧妙，各装置相互配合能够有效预防空预器堵塞。

Description

一种空预器防堵系统

技术领域

本实用新型涉及锅炉空气预热器(空预器)防堵技术领域，具体涉及一种空预器防堵系统。

背景技术

空预器是锅炉系统的重要组成部分。空预器的正常运行对锅炉的稳定运行和高效运行至关重要。回转式空预器由于其换热效率高，结构紧凑，广泛应用到大型火力发电厂中。但近些年为了响应节能减排的要求，各火电厂都进行了减排改造，其中脱硝SCR系统运行后，为了减少氮氧化物排放而向锅炉烟道中喷入氨气(NH₃)。由于氨气逃逸的不可避免，在燃烧过程中，煤中的硫(S)有部分会转化为三氧化硫(SO₃)(包括二氧化硫(SO₂)氧化、煤中硫酸盐分解释放)，SCR的催化剂对SO₂的催化氧化成SO₃，导致逃逸的NH₃与 SO₃结合形成硫酸氢铵(NH₄HSO₄)、硫酸铵((NH₄)₂SO₄)，且NH₄HSO₄在250℃以下开始液化呈粘稠状物质，具有很强的粘附性，温度再降低，NH₄HSO₄会由液态变成固态且牢固地粘附在空预器上，引起各机组的空预器均开始出现了不同程度的堵塞情况。空预器堵塞后对锅炉的安全经济运行带来了十分恶劣的后果。具体体现在：1、由于堵灰导致空预器阻力增加，使风机的耗电量增加，造成电能浪费；2、空预器堵灰导致炉膛压力波动明显，影响了锅炉燃烧，危及机组运行安全；3、空预器堵塞与低温腐蚀互相影响，加重了空预器的漏风状况，同时严重影响了空预器的换热能力，使空预器换热效率大大下降，排烟温度升高，锅炉效率下降。

然而，在现有的空预器防堵技术中多采用烟气再循环、双介质吹灰技术和暖风器技术，也有采用停机冲洗的方法进行清堵，但是这些方法只能够暂时消除空预器堵塞的问题，一段时间后空预器又会堵塞；此外，停机冲洗的方法极大的降低了电厂的经济效益。

综上所述，急需一种空预器防堵系统以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种空预器防堵系统，具体技术方案如下：

一种空预器防堵系统，包括抽取装置、分离装置、分流管道、风机、喷射装置以及导向装置；

所述抽取装置设置在脱硝反应器和空预器之间的烟气主管道上的任意一点，用于抽取烟气；所述分离装置用于分离烟气中的灰尘；所述分流管道连接所述抽取装置和空预器，用于输送被所述抽取装置抽取的烟气；所述风机和所述喷射装置均设置在所述分流管道上；所述风机为所述分流管道提供输送烟气的动力；所述喷射装置用于将分流管道内的烟气喷入空预器的低温端；所述导向装置与所述喷射装置相向对应设置，用于将所述喷射装置向空预器的低温端喷射的烟气流向偏转为与锅炉尾部烟气流向相同。

以上技术方案中优选的，所述分离装置为烟尘分离装置；所述烟尘分离装置集成设置在所述抽取装置上；所述烟尘分离装置包括烟气进口、分离筒、放灰管以及出灰管；

所述烟气进口方向与烟气主管道方向相同且与所述分离筒相切；所述放灰管上端与所述分离筒下端连接，所述放灰管下端与所述出灰管上端连接；烟气通过烟气主管道进入所述分离筒时，烟气中的烟尘颗粒在烟气原先的流速冲击下获得离心力，使得烟尘颗粒沿所述分离筒贴壁旋转下行，进入所述放灰管，再经所述出灰管下行到烟气主管道中；所述出灰管的出口方向与烟气主管道方向一致。

以上技术方案中优选的，所述抽取装置包括位于所述分离筒中部的中心管；所述中心管与所述分离筒上端焊接连接；所述中心管的上端与所述分流管道连接且所述中心管的内部在所述风机抽吸的作用下形成负压，使得在所述分离筒中分尘后的部分烟气从所述中心管的下端进入所述抽取装置；未进入所述中心管的烟气继续沿所述出灰管下行至烟气主管道中。

以上技术方案中优选的，所述喷射装置设置在所述分流管道与空预器连接处，所述喷射装置位于空预器中烟气仓一侧的正下方且紧邻空预器中空气仓；所述喷射装置上端端部正对刚转入烟气仓中的蓄热元件的低温端，确保蓄热元件的低温端经过烟气喷射加热后再全部旋转进入烟气仓。

以上技术方案中优选的，所述喷射装置上端端部为喷头；所述喷头位于烟气仓中，所述喷头紧邻空气仓的一侧紧贴原扇形板，所述喷头远离空气仓的另一侧加装密封扇形板密封，保证所述喷头在烟气侧与空气侧之间的充分密封以防止漏风。

以上技术方案中优选的，所述导向装置设置在空预器上游的烟气主管道的侧壁上；所述导向装置呈带有弧形凹面的梯形结构且梯形长边焊接在烟气主管道的侧壁上，所述导向装置的弧形凹面向下与所述喷头相向对应设置；所述导向装置的弧形凹面的最大截面积为所述喷头截面积的2-5倍。

以上技术方案中优选的，还包括烟量调节装置，所述烟量调节装置用于所述分流管道内的烟气流量的调节。

以上技术方案中优选的，所述风机为高温循环风机；在所述分流管道上，所述高温循环风机设置在所述烟量调节装置的下游。

以上技术方案中优选的，所述抽取装置抽取的烟气为经过脱硝反应器脱硝及所述烟尘分离装置分尘后的锅炉尾部烟气，温度为300℃-420℃。

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本实用新型的空预器防堵系统，包括抽取装置、分离装置、分流管道、风机、喷射装置以及导向装置；所述抽取装置设置在脱硝反应器和空预器之间的烟气主管道上的任意一点，用于抽取烟气，说明所述抽取装置可以灵活设置；所述分离装置用于分离被所述抽取装置抽取的烟气中的灰尘；所述分流管道连接所述抽取装置和空预器，用于输送被所述抽取装置抽取的烟气；所述风机和所述喷射装置均设置在所述分流管道上；所述风机为所述分流管道提供输送烟气的动力，保证烟气连续流动；所述喷射装置用于将分流管道内的烟气喷入空预器中蓄热元件的低温端，从而对蓄热元件的低温端进行加热以及吹扫，使蓄热元件的低温端温度提升了50℃以上，同时提供的烟气吹扫温度高于250℃，可有效防止蓄热元件因NH₄HSO₄在其低温端遇冷沉积而堵塞、确保蓄热元件不发生低温腐蚀；所述导向装置与所述喷射装置相向对应设置，所述导向装置设置在空预器上端的烟气管道的侧壁上；所述导向装置呈带有弧形凹面的梯形结构且梯形长边焊接在烟气管道的侧壁上，所述导向装置的弧形凹面向下与所述喷头相向对应设置；所述导向装置的弧形凹面的最大截面积为所述喷头截面积的2-5倍，用于将所述喷射装置向空预器中蓄热元件的低温端喷射的烟气流向完全偏转为与锅炉尾部烟气流向相同，确保喷射后的烟气可以再次返回加热蓄热元件实现烟气热量的充分利用。本实用新型设计巧妙，各装置相互配合能够有效预防空预器堵塞。

(2)本实用新型中所述喷射装置设置在所述分流管道与空预器连接处，所述喷射装置位于空预器中烟气仓一侧的正下方且紧邻空预器中空气仓，由所述喷射装置喷射出的烟气可充分加热吹扫空预器中蓄热元件的低温端(紧邻空气仓的烟气仓中的蓄热元件的低温端温度最低，最易沉积NH₄HSO₄)，有效预防NH₄HSO₄沉积带来的空预器堵塞；所述喷射装置上端端部正对刚转入烟气仓中的蓄热元件的低温端，确保蓄热元件的低温端经过烟气喷射加热后再全部旋转进入烟气仓。所述喷射装置上端端部为喷头；所述喷头位于烟气仓中，所述喷头紧邻空气仓的一侧紧贴原扇形板，所述喷头远离空气仓的另一侧加装密封扇形板密封，保证所述喷头在烟气侧与空气侧之间的充分密封以防止漏风，实现烟气热量的高效利用。

(3)本实用新型中所述烟尘分离装置集成设置在所述抽取装置上，便于烟气经所述烟尘分离装置分尘后直接进入所述抽取装置，简单高效；烟气通过烟气主管道进入所述烟尘分离装置的分离筒时，烟气中的烟尘颗粒在烟气原先的流速冲击下获得离心力，使得烟尘颗粒沿所述分离筒贴壁旋转下行，不需要额外动力源、所述烟尘分离装置分离效果好和阻力低。

(4)本实用新型中所述烟量调节装置用于所述分流管道内的烟气流量的调节，即在温度较低的季节需要加大烟气流量，以满足蓄热元件的低温端温度提升需求，避免空预器堵塞；在温度较高的季节可适当降低烟气流量，避免能源浪费以及降低工作负荷。

(5)本实用新型中所述高温循环风机设置在所述烟尘分离装置的下游，烟气经过所述烟尘分离装置除尘后从而减少了进入所述高温循环风机的含尘量，提高所述高温循环风机的稳定性和使用寿命；所述高温循环风机也设置在所述烟量调节装置的下游，便于所述高温循环风机实时输送所述烟量调节装置调控的烟气流量，充分满足蓄热元件的低温端烟气吹扫温度在250℃以上以预防空预器堵塞；此外，所述高温循环风机为所述抽取装置抽取烟气提供了动力。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例1的回转式空预器防堵系统安装后的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例1的空预器防堵系统工作时的结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例1的空预器防堵系统中烟尘分离装置结构的主视图；

图4是本实用新型优选实施例1的空预器防堵系统中烟尘分离装置结构的俯视图；

其中，1、抽取装置，1.1、中心管，2、烟尘分离装置，2.1、烟气进口，2.2、分离筒，2.3、放灰管，2.4、出灰管，3、分流管道，4、烟量调节装置，5、高温循环风机，6、喷射装置，7、导向装置，8、密封扇形板，9、回转式空预器，9.1、蓄热元件，9.2、空气仓， 9.3、烟气仓，10、烟气主管道，11、一次送风机，12、二次送风机，13、冷空气，14、热一次风，15、热二次风。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

参见图1-4，一种空预器防堵系统，包括抽取装置1、分离装置、分流管道3、风机(优选高温循环风机5)、喷射装置6以及导向装置7；所述抽取装置1设置在脱硝反应器和空预器(优选回转式空预器9)之间的烟气主管道10上的任意一点(可根据实际情况优选一点)，用于抽取烟气；所述分离装置用于分离烟气中的灰尘；所述分流管道3连接所述抽取装置1和回转式空预器9，用于输送被所述抽取装置1抽取的烟气；所述高温循环风机 5和所述喷射装置6均设置在所述分流管道3上；所述高温循环风机5为所述分流管道3 提供输送烟气的动力，保证烟气连续流动；所述喷射装置6用于将分流管道3内的烟气喷入回转式空预器9中蓄热元件9.1的低温端，从而对蓄热元件9.1的低温端进行加热以及吹扫的作用，使蓄热元件9.1的低温端烟气吹扫温度在250℃以上，可有效防止蓄热元件 9.1因NH₄HSO₄在其低温端遇冷沉积而堵塞，确保蓄热元件9.1不发生低温腐蚀；所述喷射装置6设置在所述分流管道3与回转式空预器9连接处，所述喷射装置6位于回转式空预器9中烟气仓9.3一侧的正下方且紧邻回转式空预器9中空气仓9.2；所述喷射装置6上端端部正对刚转入烟气仓9.3中的蓄热元件9.1的低温端，确保蓄热元件9.1的低温端经过烟气喷射加热后再全部旋转进入烟气仓9.2；所述喷射装置6上端端部为喷头；所述喷头位于烟气仓9.3中，所述喷头紧邻所述空气仓9.2的一侧紧贴原扇形板，所述喷头远离所述空气仓9.2的一侧加装密封扇形板8密封，保证所述喷头在烟气侧与空气侧之间的充分密封以防止漏风，实现烟气热量的高效利用；所述导向装置与所述喷射装置相向对应设置，所述导向装置设置在回转式空预器9上端的烟气管道的侧壁上；所述导向装置呈带有弧形凹面的梯形结构且梯形长边焊接在烟气管道的侧壁上，所述导向装置的弧形凹面向下与所述喷头相向对应设置；所述导向装置的弧形凹面的最大截面积为所述喷头截面积的5倍，用于将所述喷射装置向回转式空预器9中蓄热元件9.1的低温端喷射的烟气流向完全偏转为与锅炉尾部烟气流向相同，确保喷射后的烟气可以再次返回加热蓄热元件9.1实现烟气热量的充分利用。本实用新型设计巧妙，各装置相互配合能够有效预防回转式空预器9堵塞。

所述分离装置为烟尘分离装置2；所述烟尘分离装置2集成设置在所述抽取装置1上；所述烟尘分离装置2包括烟气进口2.1、分离筒2.2、放灰管2.3以及出灰管2.4；所述烟气进口2.1方向与烟气主管道10方向相同且与所述分离筒2.2相切；所述放灰管2.3上端与所述分离筒2.2下端连接，所述放灰管2.3下端与所述出灰管2.4上端连接；烟气通过烟气主管道10进入所述分离筒2.2时，烟气中的烟尘颗粒在烟气原先的流速冲击下获得离心力，使得烟尘颗粒沿所述分离筒2.2贴壁旋转下行，进入所述放灰管2.3，再经所述出灰管2.4 下行到烟气主管道10中；所述出灰管2.4的出口方向与烟气主管道10方向一致。所述烟尘分离装置2不需要额外动力源、所述烟尘分离装置分离效果好和阻力低。

所述抽取装置1包括位于所述分离筒2.2中部的中心管1.1；所述中心管1.1与所述分离筒2.2上端焊接连接；所述中心管1.1的上端与所述分流管道3连接且所述中心管1.1的内部在所述高温循环风机5抽吸的作用下形成负压，使得在所述分离筒2.2中分尘后的部分烟气从所述中心管1.1的下端进入所述抽取装置1；未进入所述中心管1.1的烟气继续沿所述出灰管2.4下行至烟气主管道10中。

本实用新型还包括烟量调节装置4，所述烟量调节装置4用于所述分流管道3内的烟气流量的调节，即在温度较低的季节需要加大烟气流量，以满足蓄热元件9.1的低温端温度提升需求，避免回转式空预器9堵塞；在温度较高的季节可适当降低烟气流量，避免能源浪费以及降低工作负荷。

在所述分流管道3上，所述高温循环风机5设置在所述烟尘分离装置2的下游，烟气经过所述烟尘分离装置2除尘后从而减少了进入所述高温循环风机5的含尘量，提高所述高温循环风机5的稳定性和使用寿命；此外，所述高温循环风机5也设置在所述烟量调节装置4的下游，便于所述高温循环风机5实时输送所述烟量调节装置4调控的烟气流量，充分满足蓄热元件的低温端烟气吹扫温度在250℃以上以预防回转式空预器9堵塞。

所述抽取装置1抽取的烟气为经过脱硝反应器脱硝及所述烟尘分离装置2分尘后的锅炉尾部烟气，温度为300℃-420℃。

本实施例中所述抽取装置1抽取的烟气以及经过脱硝反应器脱硝后通过烟气主管道10 的锅炉尾部烟气在从回转式空预器9的烟气仓9.3流过时加热蓄热元件9.1，通过蓄热元件 9.1将烟气热量传递给经过空气仓9.2的冷空气13，使烟气热量充分利用；冷空气13是通过一次送风机11和二次送风机12输送至空气仓9.2被加热成热一次风14和热二次风15，继而为锅炉中煤粉的分散和燃烧提供了足够的气流和氧气。所述抽取装置1抽取的烟气经所述喷头向蓄热元件9.1的低温端首次喷射后，完成了对蓄热元件9.1的低温端的加热，喷射后的烟气又通过所述导向装置7将其流向完全偏转为与锅炉尾部烟气流向相同而再次返回加热蓄热元件9.1，这在有效预防回转式空预器9堵塞时，还实现了烟气热量的充分利用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空预器防堵系统，其特征在于，包括抽取装置(1)、分离装置、分流管道(3)、风机、喷射装置(6)以及导向装置(7)；

所述抽取装置(1)设置在脱硝反应器和空预器之间的烟气主管道上，用于抽取烟气；所述分离装置用于分离烟气中的灰尘；所述分流管道(3)连接所述抽取装置(1)和空预器，用于输送被所述抽取装置(1)抽取的烟气；所述风机和所述喷射装置(6)均设置在所述分流管道(3)上；所述风机为所述分流管道(3)提供输送烟气的动力；所述喷射装置(6)用于将分流管道(3)内的烟气喷入空预器的低温端；所述导向装置(7)与所述喷射装置(6)相向对应设置，用于将所述喷射装置(6)向空预器的低温端喷射的烟气流向偏转为与锅炉尾部烟气流向相同。

2.根据权利要求1所述的空预器防堵系统，其特征在于，所述分离装置为烟尘分离装置(2)；所述烟尘分离装置(2)集成设置在所述抽取装置(1)上；所述烟尘分离装置(2)包括烟气进口(2.1)、分离筒(2.2)、放灰管(2.3)以及出灰管(2.4)；

所述烟气进口(2.1)方向与烟气主管道方向相同且与所述分离筒(2.2)相切；所述放灰管(2.3)上端与所述分离筒(2.2)下端连接，所述放灰管(2.3)下端与所述出灰管(2.4)上端连接；烟气通过烟气主管道进入所述分离筒(2.2)时，烟气中的烟尘颗粒在烟气原先的流速冲击下获得离心力，使得烟尘颗粒沿所述分离筒(2.2)贴壁旋转下行，进入所述放灰管(2.3)，再经所述出灰管(2.4)下行到烟气主管道中；所述出灰管(2.4)的出口方向与烟气主管道方向一致。

3.根据权利要求2所述的空预器防堵系统，其特征在于，所述抽取装置(1)包括位于所述分离筒(2.2)中部的中心管(1.1)；所述中心管(1.1)与所述分离筒(2.2)上端焊接连接；所述中心管(1.1)的上端与所述分流管道(3)连接且所述中心管(1.1)的内部在所述风机抽吸的作用下形成负压，使得在所述分离筒(2.2)中分尘后的部分烟气从所述中心管(1.1)的下端进入所述抽取装置(1)；未进入所述中心管(1.1)的烟气继续沿所述出灰管(2.4)下行至烟气主管道中。

4.根据权利要求2所述的空预器防堵系统，其特征在于，所述喷射装置(6)设置在所述分流管道(3)与空预器连接处，所述喷射装置(6)位于空预器中烟气仓一侧的正下方且紧邻空预器中空气仓；所述喷射装置(6)上端端部正对刚转入烟气仓中的蓄热元件的低温端，确保蓄热元件的低温端经过烟气喷射加热后再全部旋转进入烟气仓。

5.根据权利要求4所述的空预器防堵系统，其特征在于，所述喷射装置(6)上端端部为喷头；所述喷头位于烟气仓中，所述喷头紧邻空气仓的一侧紧贴原扇形板，所述喷头远离空气仓的另一侧加装密封扇形板(8)密封。

6.根据权利要求5所述的空预器防堵系统，其特征在于，所述导向装置(7)设置在空预器上游的烟气主管道的侧壁上；所述导向装置(7)呈带有弧形凹面的梯形结构且梯形长边焊接在烟气主管道的侧壁上，所述导向装置(7)的弧形凹面向下与所述喷头相向对应设置；所述导向装置(7)的弧形凹面的最大截面积为所述喷头截面积的2-5倍。

7.根据权利要求2-6任一项所述的空预器防堵系统，其特征在于，还包括烟量调节装置(4)，所述烟量调节装置(4)用于所述分流管道(3)内的烟气流量的调节。

8.根据权利要求7所述的空预器防堵系统，其特征在于，所述风机为高温循环风机(5)；在所述分流管道(3)上，所述高温循环风机(5)设置在所述烟量调节装置(4)的下游。

9.根据权利要求7所述的空预器防堵系统，其特征在于，所述抽取装置(1)抽取的烟气为经过脱硝反应器脱硝及所述烟尘分离装置(2)分尘后的锅炉尾部烟气，温度为300℃-420℃。