CN214370347U - 防止回转式空气预热器硫酸氢铵积灰堵塞的系统 - Google Patents
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Abstract
防止回转式空气预热器硫酸氢铵积灰堵塞的系统，包括烟气加热器和烟气增压风机，烟气增压风机入口与SCR出口烟道相连，烟气增压风机出口与烟气加热器相连；烟气加热器内部设置有油燃烧器，烟气加热器出口与烟气均流装置相连，烟气均流装置设置在空气预热器入口或冷端处。本发明采用烟气加热器，能快速加热抽取的部分烟气。烟气加热器采用油燃烧器，结合入口燃油调节阀，能进一步提高空气预热器出口烟温控制精度，防止超过允许上限给设备带来危害。本发明系统简单合理，容易实现，能防止空气预热器硫酸氢氨积灰堵塞，提高电厂机组的安全性和经济性。
Description
技术领域
本实用新型属于火力发电领域，具体涉及一种防止回转式空气预热器硫酸氢铵积灰堵塞的系统。
背景技术
为了降低燃煤火力发电厂烟气污染物排放，选择性催化还原法脱硝(SCR)被广泛应用于去除烟气中NOx，并取得了明显的效果。由于燃煤电厂使用煤种通常含有一定量的硫(S)元素，硫在锅炉炉膛燃烧过程中主要转化为SO2，同时约有1％～2％的SO2会被进一步氧化为SO3；当SCR在处理烟气过程中，又有0.5％～2％的SO2会被SCR催化剂催化氧化为SO3。上述反应过程使得SCR出口烟气中无可避免会有一定含量的SO3。这些生成的SO3会与SCR逃逸的氨反应生成硫酸氢铵(ABS)。由于ABS的液化温度为147℃左右，刚好在空气预热器中烟气的温度区间(约为120～350℃)，这使得ABS极易沉积在空气预热器冷端换热元件上。ABS是一种粘性较强的物质，其大量生成沉积，是造成空气预热器积灰堵塞的重要原因之一。因此，若能减弱或消除硫酸氢氨在空气预热器的沉积问题，则在实际运行中，能有效防止空气预热器的积灰堵塞发生。
在现有技术中，通常当空气预热器发生硫酸氢氨积灰堵塞时，一般利用锅炉检修机会，对空气预热器换热元件进行高压水冲洗。锅炉运行期间，则一般采用增加吹灰频次以减缓积灰堵塞。但由于硫酸氢氨沉积造成的积灰一般吸附性较强，吹灰无法根本上解决空气预热器堵塞问题。同时，利用检修机会采用高压水冲洗又周期太长，若运行期间空气预热器发生较严重积灰堵塞时，无法及时处理，会给锅炉安全运行带来威胁。
中国专利CN107965787B通过将回转式空气预热器采用分级布置的方式，将锅炉系统常用的一级空气预热器沿烟气流动方向改为两级，两级中间装有反应室和除尘器。通过烟气在线监测系统对循环风机的实时反馈调节，通过控制第一级回转式预热器出口烟气温度高于硫酸铵和硫酸氢铵的生成温度，有效避免第一级回转式空气预热器内硫酸氢铵沉积与腐蚀现象发生。但通常锅炉烟气通道较大，两级空气预热器占用空间较大，在烟气通道中增加一级空气预热器较为困难。
中国专利CN109084322A公开了一种防止燃煤电站锅炉回转式空气预热器蓄热元件堵塞的方法，当空预器的阻力比设计值升高15％～20％时，根据机组负荷及空预器出口排烟温度调节空预器转速，提高空预器冷端温度。然而，空气预热器的正常运行转速一般为0.75～0.9转/min，已经较低，若进一步降低转速，对提高烟温效果不明显。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种防止回转式空气预热器硫酸氢铵积灰堵塞的系统。
为达到实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
防止回转式空气预热器硫酸氢铵积灰堵塞的系统，包括烟气加热器和烟气增压风机，烟气增压风机入口与SCR出口烟道相连，烟气增压风机出口与烟气加热器相连；烟气加热器内部设置有油燃烧器，烟气加热器出口与空气预热器入口或冷端相连。
本实用新型进一步的改进在于，空气预热器烟气侧出口安装有烟温测量装置。
本实用新型进一步的改进在于，烟气增压风机入口与SCR出口烟道之间设置有旁路烟气挡板门。
本实用新型进一步的改进在于，烟气加热器上设置有用于调节油燃烧器出力的入口燃油调节阀。
本实用新型进一步的改进在于，空气预热器入口处设置有第一烟气均流装置，第一烟气均流装置与烟气加热器出口相连。
本实用新型进一步的改进在于，空气预热器冷端处设置有第二烟气均流装置，第二烟气均流装置与烟气加热器出口相连。
本实用新型进一步的改进在于，回转式空气预热器包括壳体，壳体内设置有换热元件和中间主轴，换热元件固定在中间主轴上，主轴顶部安装有导向轴承，主轴底部安装有支撑轴承，导向轴承和支撑轴承设置在壳体外。
本实用新型进一步的改进在于，换热元件通过扇形板和套筒固定在中间主轴上。
一种基于上述系统的防止回转式空气预热器硫酸氢铵积灰堵塞的方法，当空气预热器进出口差压高出设计值25％～50％时，打开烟气调节挡板门至最大开度的50％，启动烟气增压风机，烟气加热器内部的油燃烧器点火并维持在20％出力；然后通过增加或减少旁路烟气调节挡板门开度，将空气预热器出口烟温控制在150～155℃。
本实用新型进一步的改进在于，若旁路烟气调节挡板门开度全开后，空气预热器出口烟温无法达到150℃，通过调节燃油调节阀，以最大出力10％的幅度增大烟气加热器内部的油燃烧器出力，直至空气预热器出口烟温为150℃～155℃。
相较于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型通过抽取并加热烟气旁路烟气，能有效提升空气预热器冷端综合温度。本实用新型通过提升空气预热器冷端综合温度到一定高度，能有效减少硫酸氢氨沉积现象，从而减缓或消除空气预热器积灰堵塞。本实用新型采用烟气加热器，能快速加热抽取的部分烟气。烟气加热器采用油燃烧器，结合入口燃油调节阀，能进一步提高空气预热器出口烟温控制精度，防止超过允许上限给设备带来危害。本实用新型系统简单合理，容易实现，能防止空气预热器硫酸氢氨积灰堵塞，提高电厂经济效益。
进一步的，本实用新型采用烟气增压风机，结合旁路烟气挡板调节，能完全满足提升空气预热器冷端综合温度的烟气需求。
附图说明
图1是本实用新型中烟气加热器出口与空气预热器入口相连的系统示意图。
图2是本实用新型中烟气加热器出口与空气预热器冷端相连的系统示意图。
图中，1-壳体，2-换热元件，3-导向轴承，4-支撑轴承，5-主轴，6-套筒，7-烟温测量装置，8-旁路烟气挡板门，9-烟气增压风机，10-烟气加热器，11-燃油调节阀，12-第一烟气均流装置，13-第二烟气均流装置。
具体实施方式
以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
遵从上述技术方案，如图1和图2所示，本实施例给出一种防止回转式空气预热器硫酸氢铵积灰堵塞的系统。
参见图1，本实用新型的一种防止回转式空气预热器硫酸氢铵积灰堵塞的系统，包括烟温测量装置7、烟气增压风机9和烟气加热器10；烟温测量装置7安装在空气预热器烟气侧出口，用于测量空气预热器运行期间出口烟气温度；烟气增压风机9入口与旁路烟气挡板门8相连，旁路烟气挡板门8与SCR出口烟道相连，旁路烟气挡板门8具有调节旁路烟气流量的作用；烟气增压风机9出口与烟气加热器10相连；烟气加热器10内部配置有油燃烧器加热，并能通过入口燃油调节阀11调节油燃烧器出力；烟气加热器出口与空气预热器入口或冷端相连。
具体的，烟气加热器10出口与第一烟气均流装置12相连，并通过第一烟气均流装置12将加热后的烟气返回空气预热器入口。
如图2所示，也可将烟气加热器10出口与第二烟气均流装置13相连，并通过第二烟气均流装置13将加热后的烟气用于加热空气预热器的冷端换热元件。
所述回转式空气预热器包括壳体1，壳体1内设置有换热元件2，换热元件2通过扇形板和套筒6固定在中间主轴5上，主轴5顶部安装有导向轴承3，主轴5底部安装有支撑轴承4，导向轴承3和支撑轴承4设置在壳体1上。
本实用新型基于上述装置的防止回转式空气预热器硫酸氢铵积灰堵塞的方法如下：
(1)锅炉空气预热器运行过程中，当空气预热器进出口差压比设计值高出25％～50％时，打开旁路烟气调节挡板门8至最大开度的50％，启动烟气增压风机9，烟气加热器10内部的油燃烧器点火并维持在20％出力。即通过烟气增压风机抽取SCR出口部分烟气；并用烟气加热器对上述部分烟气进行加热并送入空气预热器，以提高空气预热器出口烟温。
(2)采用烟温测量装置7实时监测空气预热器出口烟温，优先通过增加或减少旁路烟气调节挡板门8开度，将空气预热器出口烟温控制在150～155℃。
(3)若旁路烟气调节挡板门8全开后，空气预热器出口烟温仍无法达到150℃，通过调节燃油调节阀11，以最大出力10％的幅度逐步增大烟气加热器10内部的油燃烧器出力，直至空气预热器出口烟温在150℃～155℃。
(4)由于实际运行过程中空气预热器出口烟温随负荷变化有一定波动，此时通过调节烟气加热器10内部油燃烧器出力大小，结合旁路烟气挡板门开度调节，将空气预热器出口烟温在150℃～155℃范围内。
(5)通过维持空气预热器出口烟温在150℃～155℃范围内，换热元件2上沉积的硫酸氢氨将逐渐分解或升华，结合蒸汽吹灰，空气预热器内部积灰将被快速清除；当空气预热器进出口差压降低至正常范围(如设计值的1.15倍以内)时，依次停用烟气加热器10和烟气增压风机9，最后关闭旁路烟气挡板8。
本实用新型通过调整烟气增压风机9入口的旁路烟气调节挡板门8控制抽取烟气量，同时通过控制烟气加热器10内部油燃烧器出力控制烟气加热器出口烟气温度，进而将空气预热器出口烟温提升到一定高度(不超过空气预热器设计出口烟温上限)。空气预热器冷端综合温度提升后，使得换热元件2上沉积的硫酸氢氨受热分解或升华，减少飞灰吸附能力，同时结合蒸汽吹灰能迅速清除空气预热器内部积灰，解决堵塞问题。
Claims (8)
1.防止回转式空气预热器硫酸氢铵积灰堵塞的系统，其特征在于，包括烟气加热器(10)和烟气增压风机(9)，烟气增压风机(9)入口与SCR出口烟道相连，烟气增压风机(9)出口与烟气加热器(10)相连；烟气加热器(10)内部设置有油燃烧器，烟气加热器(10)出口与空气预热器入口或冷端相连。
2.根据权利要求1所述的防止回转式空气预热器硫酸氢铵积灰堵塞的系统，其特征在于，空气预热器烟气侧出口安装有烟温测量装置(7)。
3.根据权利要求1所述的防止回转式空气预热器硫酸氢铵积灰堵塞的系统，其特征在于，烟气增压风机(9)入口与SCR出口烟道之间设置有旁路烟气挡板门(8)。
4.根据权利要求3所述的防止回转式空气预热器硫酸氢铵积灰堵塞的系统，其特征在于，烟气加热器(10)上设置有用于调节油燃烧器出力的入口燃油调节阀(11)。
5.根据权利要求1所述的防止回转式空气预热器硫酸氢铵积灰堵塞的系统，其特征在于，空气预热器入口处设置有第一烟气均流装置(12)，第一烟气均流装置(12)与烟气加热器(10)出口相连。
6.根据权利要求1所述的防止回转式空气预热器硫酸氢铵积灰堵塞的系统，其特征在于，空气预热器冷端处设置有第二烟气均流装置(13)，第二烟气均流装置(13)与烟气加热器(10)出口相连。
7.根据权利要求1所述的防止回转式空气预热器硫酸氢铵积灰堵塞的系统，其特征在于，回转式空气预热器包括壳体(1)，壳体(1)内设置有换热元件(2)和中间主轴(5)，换热元件(2)固定在中间主轴(5)上，主轴(5)顶部安装有导向轴承(3)，主轴(5)底部安装有支撑轴承(4)，导向轴承(3)和支撑轴承(4)设置在壳体(1)外。
8.根据权利要求7所述的防止回转式空气预热器硫酸氢铵积灰堵塞的系统，其特征在于，换热元件(2)通过扇形板和套筒(6)固定在中间主轴(5)上。
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