CN214664376U - 一种烟气再循环系统及锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锅炉技术领域，公开了一种烟气再循环系统及锅炉。其中烟气再循环系统包括锅炉排烟装置、烟气循环装置和烟气旁通装置，锅炉排烟装置包括锅炉排烟管道和设于锅炉排烟管道内的第一引风机，第一引风机能够连通于锅炉的炉膛，以实现炉膛内烟气的排放，烟气循环装置包括烟气循环管道和设于烟气循环管道内的第一关断风门，烟气循环管道一端连通于第一引风机的下游，另一端能够连通于炉膛，而烟气旁通装置包括烟气旁通管道和设于烟气旁通管道内的第二关断风门，通过设置位于第一引风机上游和第一关断风门下游之间的烟气旁通管道以解决第一关断风门处烟气泄漏而造成的管道腐蚀问题。另外，上述烟气再循环系统能够应用于锅炉，且改造成本低。

Description

一种烟气再循环系统及锅炉

技术领域

本实用新型涉及锅炉技术领域，尤其涉及一种烟气再循环系统及锅炉。

背景技术

烟气再循环技术是实现锅炉灵活性运行的一种有效的NO_X控制技术，它将锅炉排至尾部烟道的烟气在引风机出口烟道取出后经烟气增压风机送回锅炉继续参与燃烧，由于再循环烟气具有低氧的特点，可保证锅炉在运行炉底流化风量不变的情况下，有效降低炉底流化风的含氧量，进一步降低锅炉运行氧量和密相区燃烧强度，实现炉内燃烧过程的NO_X生成抑制。

但是，由于再循环回来的烟气同时含有较多的水蒸气、SO₂、SO₃等组分，所以在烟气温度较低尤其是低于烟气酸露点温度时，容易带来管道的酸腐蚀问题。一般在实际运行中，因锅炉灵活性运行需要，烟气再循环系统存在周期性的投用和停运过程，当系统投运时，烟气管道内流通高温烟气，其温度远高于烟气对应酸露点，腐蚀问题一般不会发生；当系统停运时，烟气管道取烟口处的关断门关闭，但由于常规配置的关断风门不能做到100％的严密隔绝，在关闭状态下仍会往烟道内泄漏少部分烟气，而此时由于没有大量热烟气的加热作用，管道温度较低，泄漏过来的烟气遇冷将析出水蒸气并凝结成水，进一步与烟气中含有的SO₃组分发生反应生成硫酸，对管道形成强腐蚀作用，降低了系统整体的使用寿命。

因此，亟需一种烟气再循环系统及锅炉，以有效解决系统停运时管道内部的腐蚀现象，从而延长系统的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种烟气再循环系统及锅炉，以有效解决系统停运时管道内部的腐蚀现象，从而延长系统的使用寿命。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

一种烟气再循环系统，包括：

锅炉排烟装置，包括锅炉排烟管道和设于所述锅炉排烟管道内的第一引风机，所述第一引风机能够连通于锅炉的炉膛，以实现所述炉膛内烟气的排放；

烟气循环装置，包括烟气循环管道和设于所述烟气循环管道内的第一关断风门，所述烟气循环管道一端连通于所述第一引风机的下游，另一端能够连通于所述炉膛；

烟气旁通装置，包括烟气旁通管道和设于所述烟气旁通管道内的第二关断风门，所述烟气旁通管道一端连通于所述第一关断风门的下游，另一端连通于所述第一引风机的上游。

进一步地，所述烟气循环装置还包括烟气调节风门，所述烟气调节风门设置于所述烟气循环管道内且位于所述第一关断风门的下游。

进一步地，所述烟气循环装置还包括第二引风机，所述第二引风机设置于所述烟气循环管道内且位于所述烟气调节风门的下游。

进一步地，所述烟气再循环系统还包括控制组件，所述控制组件被配置为调控所述烟气调节风门的开度和/或所述第二引风机的频率。

进一步地，所述烟气循环装置还包括压力检测器，所述压力检测器被配置为检测所述烟气循环管道内的压力，所述压力检测器电连接于所述控制组件。

进一步地，所述烟气循环装置还包括流量检测器，所述流量检测器被配置为检测所述烟气循环管道内的流体流量，所述流量检测器电连接于所述控制组件。

进一步地，所述第一关断风门和/或所述第二关断风门电连接于所述控制组件。

进一步地，所述烟气旁通管道的当量直径与所述烟气循环管道的当量直径的比值小于0.1。

进一步地，所述锅炉排烟管道包括引风机入口烟道和引风机出口烟道，所述引风机入口烟道一端能够连通于所述炉膛，另一端通过所述第一引风机连通于所述引风机出口烟道，所述烟气循环管道一端连通于所述引风机出口烟道，所述烟气旁通管道另一端通过所述引风机入口烟道连通于所述第一引风机。

进一步地，还提供一种锅炉，包括锅炉炉膛、送风机和如上任一项所述的烟气再循环系统，所述锅炉炉膛通过所述送风机连通至少一个所述烟气再循环系统。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出一种烟气再循环系统，包括锅炉排烟装置、烟气循环装置和烟气旁通装置。锅炉排烟装置包括锅炉排烟管道和设于锅炉排烟管道内的第一引风机，第一引风机能够连通于锅炉的炉膛，以实现炉膛内烟气的排放，烟气循环装置包括烟气循环管道和设于烟气循环管道内的第一关断风门，烟气循环管道一端连通于第一引风机的下游，另一端能够连通于炉膛，烟气旁通装置包括烟气旁通管道和设于烟气旁通管道内的第二关断风门，烟气旁通管道一端连通于第一关断风门的下游，另一端连通于第一引风机的上游。通过设置位于第一引风机上游和第一关断风门下游之间的烟气旁通管道，以解决在锅炉排烟装置正常运行而烟气循环装置停止使用的这一工况下，第一关断风门处因烟气泄漏而造成的烟气循环管道内壁的腐蚀问题，从而延长系统使用寿命。

本实用新型还提出一种锅炉，包括锅炉炉膛、送风机和上述的烟气再循环系统，锅炉炉膛通过送风机连通至少一个烟气再循环系统，在此设置之下，不仅能够实现锅炉烟气的再循环，而且改造成本低，更具经济性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的烟气再循环系统的结构示意图。

图中：

1、锅炉排烟装置；11、第一引风机；12、引风机入口烟道；13、引风机出口烟道；

2、烟气循环装置；21、烟气循环管道；22、第一关断风门；23、烟气调节风门；24、第二引风机；

3、烟气旁通装置；31、烟气旁通管道；32、第二关断风门；

4、送风机；

5、送风机入口风道。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实施例提供一种烟气再循环系统，包括锅炉排烟装置1、烟气循环装置2和烟气旁通装置3。其中锅炉排烟装置1包括锅炉排烟管道和设于锅炉排烟管道内的第一引风机11，第一引风机11能够连通于锅炉的炉膛，以实现炉膛内烟气的排放，烟气循环装置2包括烟气循环管道21和设于烟气循环管道21内的第一关断风门22，烟气循环管道21一端连通于第一引风机11的下游，另一端能够连通于炉膛，烟气旁通装置3包括烟气旁通管道31和设于烟气旁通管道31内的第二关断风门32，烟气旁通管道31一端连通于第一关断风门22的下游，另一端连通于第一引风机11的上游。本实施例提供的烟气再循环系统能够有效解决在锅炉排烟装置1正常运行而烟气循环装置2停止使用时，从第一关断风门22处泄漏的烟气，在第一关断风门22下游的烟气循环管道21内遇冷凝结，析出强酸，从而对管道内壁造成腐蚀的问题。

在锅炉正常运行即锅炉排烟装置1正常运行下，当烟气循环装置2正常投入使用时，第一关断风门22处于开启状态，循环烟气的流动方向为，烟气经连通于锅炉炉膛的第一引风机11进入锅炉排烟管道内，而后部分烟气经过开启的第一关断风门22进入烟气循环管道21，之后再重新回到锅炉炉膛内部继续参与燃烧。此时，烟气旁通装置3未投入使用，第二关断风门32处于关闭状态。同时，高温的循环烟气可将烟气循环管道21迅速加热，且由于烟气循环管道21外一般均敷设有保温层和防护层，所以循环烟气在流经烟气循环管道21时产生的温降较小，其管道温度也将一直处于酸露点以上，所以循环烟气不会对其流经的管道造成腐蚀。

在锅炉正常运行即锅炉排烟装置1正常运行下，而烟气循环装置2正常停止使用时，此时，第一关断风门22处于关闭状态，但是，第一关断风门22处于关闭状态时也并不能对流入烟气循环管道21内的烟气做到零泄漏，而且由于第一引风机11下游的烟气处于正压状态，烟气在正压作用下很容易泄漏进烟气循环管道21内。另外，泄漏过来的烟气量一般较少，不能将第一关断风门22下游的烟气循环管道21整体加热至酸露点温度以上，所以泄漏过来的烟气将很快遇冷凝结，而且，由于其温度低于酸露点温度，烟气析出的水分会产生较强的腐蚀性，对管道内壁产生严重的腐蚀。此时，则需要开启烟气旁通装置3。

具体地，参照图1所示，本实施例中，锅炉排烟管道包括引风机入口烟道12和引风机出口烟道13，引风机入口烟道12一端能够连通于锅炉炉膛，另一端通过第一引风机11连通于引风机出口烟道13，烟气循环管道21一端连通于引风机出口烟道13，烟气旁通管道31另一端通过引风机入口烟道12连通于第一引风机11。因此，开启烟气旁通装置3即当第二关断风门32处于开启状态时，在第一引风机11的作用下，引风机入口烟道12处会形成较强负压，而引风机出口烟道13处则会形成一定的正压，在两段管道烟气压力差的作用下，第一关断风门22处泄漏的烟气则可经过开启的第二关断风门32通过烟气旁通管道31进入引风机入口烟道12中。这一过程的发生是自动进行的，即无须再设置其他多余的设备即可将第一关断风门22处泄漏的烟气全部重新吸入锅炉排烟装置1中，以避免泄漏的烟气在烟气循环装置2中继续向第一关断风门22的下游移动，从而对烟气循环装置2中的各部件形成有效保护。

进一步地，烟气循环装置2还包括烟气调节风门23，烟气调节风门23设置于烟气循环管道21内且位于第一关断风门22的下游。其中烟气调节风门23的开闭程度是可以调节的，具体地，可以根据锅炉运行时实际的工况需求，在需要对循环烟气的流量进行调控时，即可通过调节烟气调节风门23的开闭程度来实现。

更进一步地，烟气循环装置2还包括第二引风机24，第二引风机24设置于烟气循环管道21内且位于烟气调节风门23的下游。可以理解的，烟气调节风门23对于烟气流量的减少可有效调节，但是若当其已处于全开状态下，仍旧需要增大循环烟气的流量，此时则需要设置第二引风机24，通过改变烟气循环管道21内的压力，以增大烟气循环管道21内循环烟气的流量。在本实施例中，第二引风机24优选为变频风机。

另外，烟气再循环系统还包括控制组件(图中未示出)，在本实施例中，控制组件被用于调控烟气调节风门23的开度和第二引风机24的频率。具体地，烟气调节风门23的开闭程度可以和第二引风机24的频率变化相互配合，以增大或减小烟气循环管道21内烟气的流量。而且通过设置控制组件可以实现对烟气调节风门23、第二引风机24的远程控制，更加方便工作人员对于烟气再循环系统的操作，即在本实施例中，烟气调节风门23为远程电动型。当然，在其他一个实施例中，控制组件可被用于调控烟气调节风门23的开度或第二引风机24的频率。在一定范围内，控制组件可以通过调控上述两者之一，以实现循环管道内烟气流量的调节。

而为实现循环烟气流量与锅炉运行不同工况的精准匹配，本实施例中，烟气循环装置2还包括压力检测器(图中未示出)，压力检测器被用于检测烟气循环管道21内的压力，压力检测器电连接于控制组件。即通过对烟气循环管道21内压力的检测，将其反馈于控制组件，并以此为依据，实现对于烟气调节风门23、第二引风机24的实时调控。优选地，压力检测器被用于检测烟气循环管道21内靠近锅炉炉膛一端的压力。

与之类似地，烟气循环装置2还包括流量检测器(图中未示出)，流量检测器被用于检测烟气循环管道21内的流体流量，流量检测器电连接于控制组件。即通过对烟气循环管道21内烟气流量的检测，将其反馈于控制组件，并以此为依据，实现对于烟气调节风门23、第二引风机24的实时调控。优选地，流量检测器被用于检测烟气循环管道21内靠近锅炉炉膛一端的烟气流量。

可选地，在其他一个实施例中，同时设置压力检测器和流量检测器，两者共同反馈于控制组件，以此实现对于烟气再循环系统内循环烟气的精准调控。

可选地，第一关断风门22和/或第二关断风门32电连接于控制组件，即控制组件亦可实现对于第一关断风门22、第二关断风门32的远程控制。进一步地，当本实施例中，第一关断风门22和第二关断风门32均电连接于控制组件时，优选地，第一关断风门22和第二关断风门32之间可进行连锁设置。即当第一关断风门22开启时，则第二关断风门32自动关闭，当第二关断风门32开启时，第一关断风门22则自动关闭，以保证烟气循环装置2与烟气旁通装置3的及时切换，避免因可能存在的人工操作失误而导致烟气再循环系统中发生烟气泄漏、凝结的现象。

为了避免上述两装置在切换过程中，烟气再循环系统内部压差变化较大，造成烟气泄漏量增大。本实施例中，烟气旁通管道31的当量直径与烟气循环管道21的当量直径的比值小于0.1。而具体地，烟气旁通管道31和烟气循环管道21的当量直径可根据实际工况需要进行调整。

最后，还要说明的是，虽然本实施例提供的烟气再循环系统中各管道的设置一般可依照现有的锅炉场地的布置进行调整，但仍需要注意的是，烟气旁通管道31的设置原则一般为，烟气旁通管道31连通烟气循环管道21的一端位于上方，而其连通引风机入口烟道12的另一端位于下方，即烟气旁通管道31的布置应使其管道内烟气的走向呈由高到低的方式，且中间不出现明显的低点或拐点，以避免烟气滞留。

本实施例还提供一种锅炉，包括锅炉炉膛、送风机4和如上所述的烟气再循环系统，锅炉炉膛通过送风机4连通至少一个烟气再循环系统。具体地，锅炉还包括分别连通于送风机4的送风机入口风道5和送风机出口风道，其中送风机出口风道未连通送风机4的一端连通于锅炉炉膛，烟气再循环系统连通于送风机入口风道5。在此设置之下，循环烟气通过送风机入口风道5而后经送风机4增压后，即可与来自外界的空气一起经送风机出口风道进入锅炉炉膛重新参与燃烧。另外，本实施例提供的锅炉，其烟气循环管道21通过锅炉本身具备的送风机入口风道5而将循环烟气送入锅炉炉膛，无须再在锅炉炉膛上设置其他多余设备，简单方便且改造成本低，更具经济性能。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种烟气再循环系统，其特征在于，包括：

锅炉排烟装置(1)，包括锅炉排烟管道和设于所述锅炉排烟管道内的第一引风机(11)，所述第一引风机(11)能够连通于锅炉的炉膛，以实现所述炉膛内烟气的排放；

烟气循环装置(2)，包括烟气循环管道(21)和设于所述烟气循环管道(21)内的第一关断风门(22)，所述烟气循环管道(21)一端连通于所述第一引风机(11)的下游，另一端能够连通于所述炉膛；

烟气旁通装置(3)，包括烟气旁通管道(31)和设于所述烟气旁通管道(31)内的第二关断风门(32)，所述烟气旁通管道(31)一端连通于所述第一关断风门(22)的下游，另一端连通于所述第一引风机(11)的上游。

2.根据权利要求1所述的烟气再循环系统，其特征在于，所述烟气循环装置(2)还包括烟气调节风门(23)，所述烟气调节风门(23)设置于所述烟气循环管道(21)内且位于所述第一关断风门(22)的下游。

3.根据权利要求2所述的烟气再循环系统，其特征在于，所述烟气循环装置(2)还包括第二引风机(24)，所述第二引风机(24)设置于所述烟气循环管道(21)内且位于所述烟气调节风门(23)的下游。

4.根据权利要求3所述的烟气再循环系统，其特征在于，所述烟气再循环系统还包括控制组件，所述控制组件被配置为调控所述烟气调节风门(23)的开度和/或所述第二引风机(24)的频率。

5.根据权利要求4所述的烟气再循环系统，其特征在于，所述烟气循环装置(2)还包括压力检测器，所述压力检测器被配置为检测所述烟气循环管道(21)内的压力，所述压力检测器电连接于所述控制组件。

6.根据权利要求4或5任一项所述的烟气再循环系统，其特征在于，所述烟气循环装置(2)还包括流量检测器，所述流量检测器被配置为检测所述烟气循环管道(21)内的流体流量，所述流量检测器电连接于所述控制组件。

7.根据权利要求4所述的烟气再循环系统，其特征在于，所述第一关断风门(22)和/或所述第二关断风门(32)电连接于所述控制组件。

8.根据权利要求1所述的烟气再循环系统，其特征在于，所述烟气旁通管道(31)的当量直径与所述烟气循环管道(21)的当量直径的比值小于0.1。

9.根据权利要求1所述的烟气再循环系统，其特征在于，所述锅炉排烟管道包括引风机入口烟道(12)和引风机出口烟道(13)，所述引风机入口烟道(12)一端能够连通于所述炉膛，另一端通过所述第一引风机(11)连通于所述引风机出口烟道(13)，所述烟气循环管道(21)一端连通于所述引风机出口烟道(13)，所述烟气旁通管道(31)另一端通过所述引风机入口烟道(12)连通于所述第一引风机(11)。

10.一种锅炉，其特征在于，包括锅炉炉膛、送风机(4)和如上权利要求1-9任一项所述的烟气再循环系统，所述锅炉炉膛通过所述送风机(4)连通至少一个所述烟气再循环系统。

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