[发明专利]一种回转式空预器下游壁温动态可调的低温省煤器

说明书

本发明公开了一种回转式空预器下游壁温动态可调的低温省煤器，低温省煤器管箱布置在回转式空预器烟气侧冷端正下方，低温省煤器管箱的横截面呈扇形；低温省煤器管箱包括沿周向依次设置的进水联箱、管组件和出水联箱；管组件沿径向包括两排以上同心设置的弧形管排，且所有弧形管排均与空预器转子同心设置；每排弧形管排均由两根以上沿轴向排列的弧形换热管组成，弧形换热管的一端为进水端、另一端为出水端，弧形换热管的进水端与进水联箱连通，弧形换热管的出水端与出水联箱连通。本发明回转式空预器下游壁温动态可调的低温省煤器，可很好地解决传统低温省煤器易出现的磨损、腐蚀、泄漏等问题，具有布置合理、换热效率高等优势，工程经济价值显著。

技术领域

本发明涉及一种回转式空预器下游壁温动态可调的低温省煤器，属烟气余热利用技术领域。

背景技术

低温省煤器在燃煤发电领域应用较为广泛，随着我国发电行业低碳环保政策的推进，燃煤锅炉余热利用技术得到长足的发展，一般在空预器之后、电除尘之前水平烟道安装低温省煤器。低温省煤器是由若干管束组成，管内是水(冷介质)，管外是烟气(热介质)。低温省煤器的管内进水温度一般为40-90℃，而管外入口烟气温度一般为100-180℃，从而使管外烟气热量传递给管内的介质水(一般用于加热锅炉凝结水)。

然而，传统的低温省煤器易出现磨损、腐蚀、泄漏等问题，究其原因，有以下几点：①受现场空间限制，一般低温省煤器烟气入口流速不均、灰场不均，且设计平均流速偏高，导致局部换热管磨损；②燃煤中的硫份在燃烧后部分转化为三氧化硫(SO₃)，与烟气中水蒸气(H₂O)反应生成硫酸蒸汽(H₂SO₄)，当流经烟气温度低于酸露点时(一般为95～160℃，与烟气中SO₃浓度密切相关)，硫酸蒸汽将凝结，与飞灰一起附着在低压水煤换热器的换热管壁面上；③为了减少NOx排放，燃煤锅炉普遍配备脱硝设备，一般采用选择性催化还原(SCR)或选择性非催化还原(SNCR)或SCR+SNCR联合的技术路线，但不管采用哪种技术路线，都需要向空预器上游烟气中喷入还原剂(液氨、尿素或氨水)，还原剂与NOx不会完全反应，从而造成脱硝系统氨(NH₃)逃逸的发生，逃逸的NH₃与烟气中SO₃生成硫酸氢铵(NH₄HSO₄)，该副产物在温度为146～207℃范围内，呈熔融状，极易与飞灰一起粘附在换热管壁面上；④不管是磨损还是腐蚀造成低温省煤器换热管泄漏，泄漏出来的水与含尘烟气接触，形成“泥浆状”积灰，导致其安装位置烟道被大面积或完全堵塞。

发明内容

为了解决现有技术中低温省煤器易出现的磨损、腐蚀、泄漏等问题，本发明提供一种回转式空预器下游壁温动态可调的低温省煤器。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种回转式空预器下游壁温动态可调的低温省煤器，低温省煤器管箱布置在回转式空预器烟气侧冷端正下方，低温省煤器管箱的横截面呈扇形；低温省煤器管箱包括沿周向依次设置的进水联箱、管组件和出水联箱；管组件沿径向包括两排以上同心设置的弧形管排，且所有弧形管排均与空预器转子同心设置；每排弧形管排均由两根以上沿轴向排列的弧形换热管组成，弧形换热管的一端为进水端、另一端为出水端，弧形换热管的进水端与进水联箱连通，弧形换热管的出水端与出水联箱连通。

上述结构中，将低温省煤器管箱布置在回转式空预器烟气侧冷端正下方，空预器冷端烟气侧出口流速要比正常烟道流速低得多，且烟气经蓄热元件(阻力件)后流速比较均匀，从而大幅度减轻了换热管磨损问题；通过弧形管排结构的设计，提高了换热的均匀性和热量利用率。

本申请周向为圆周方向，径向为空预器的半径方向，轴向指空预器的轴向。弧形换热管进水端和出水端分别对应弧形换热管的起始端和末端(终止端)。

为了提高换热效率、减缓换热管腐蚀速率，优先，低温省煤器的冷介质流向与空预器旋转方向相反。