一种锅炉超低灰尾部烟道系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104534491A(43)申请公布日2015.04.22(21)申请号201510001578.3(22)申请日2015.01.04(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人孙奉仲张一坤史月涛魏伟(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人崔苗苗(51)Int.Cl.F23J11/00(2006.01)F23J13/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种锅炉超低灰尾部烟道系统(57)摘要本发明涉及一种锅炉超低灰尾部烟道系统，包括省煤器、脱硝系统、空气预热器，在省煤器之后脱硝系统之前设有高温除尘系统，脱硝系统通过依次连接的空气预热器、烟气余热回收系统、引风机与脱硫系统相通，脱硫系统连接有烟囱。本发明可以降低脱硝系统、空气预热器、烟气余热回收系统、脱硫系统等的设备体积，可以把原来用于防治磨损、腐蚀、积灰、堵灰的措施去除，降低了成本，简化了结构，减少了空间。CN104534491ACN104534491A权利要求书1/1页1.一种锅炉超低灰尾部烟道系统，包括省煤器、脱硝系统、空气预热器、烟气余热回收系统，其特征是，在省煤器之后脱硝系统之前设有高温除尘系统，脱硝系统通过依次连接的空气预热器、烟气余热回收系统、引风机与脱硫系统相通，脱硫系统连接有烟囱。2.根据权利要求1所述的一种锅炉超低灰尾部烟道系统，其特征是，所述的高温除尘系统为高温电除尘器或高温陶瓷除尘器。3.根据权利要求1所述的一种锅炉超低灰尾部烟道系统，其特征是，所述高温除尘系统采用高温陶瓷材料除尘器和高温电除尘器相结合的型式，高温电除尘器为初级除尘，陶瓷除尘器为深度除尘。4.根据权利要求1所述的一种锅炉超低灰尾部烟道系统，其特征是，所述的烟气余热回收系统包括进口联箱、出口联箱和换热管束，换热管束为螺旋翅片管或H型翅片管，翅片间距为3-5mm。5.根据权利要求1所述的一种锅炉超低灰尾部烟道系统，其特征是，所述的翅片间距选为4mm。2CN104534491A说明书1/5页一种锅炉超低灰尾部烟道系统技术领域[0001]本发明涉及一种锅炉烟道系统，特别涉及一种能够把锅炉省煤器出口的烟气含尘浓度大幅度降低、使得整个尾部烟道均处于几乎无灰工作状态的锅炉烟道系统，属于热力发电领域。背景技术[0002]目前的锅炉尾部烟道系统，烟气除尘系统一般设置在空气预热器之后、脱硫装置之前的烟道内。由于锅炉燃烧时，尤其是燃煤锅炉燃烧时，会产生大量的灰，在高灰尘烟气环境下工作的设备均受到灰的影响。[0003]含尘烟气流经脱硝系统时，飞灰中含有的Na、K、Si、As等元素会使催化剂污染或中毒，而且含有微尘颗粒的烟气磨损反应器并使蜂窝状的催化剂堵塞，降低脱硝效率，增加运行成本。也有学者对脱硝系统做出改进，在脱硝系统的入口部分增加除尘设备以便去除进入脱硝系统的大颗粒灰尘，不过这种除尘设备仅是为了去除进入脱硝系统的大颗粒灰尘，为脱硝系统服务，其除尘效果远远达不到国家的排放要求，烟道中的进一步除尘设备仍然不可或缺。而且脱硝设备之后的烟道仍然处于有灰尘状态，这些设备依然工作在有灰的环境中。[0004]空气预热器和烟气余热回收系统受到灰的磨损、积灰的影响，使得传热系数下降，可靠性下降；空气预热器的换热波纹板，由于要考虑积灰的作用，所以波纹间距较大，也导致了换热系数的降低。位于空气预热器之后的烟气冷却器，更会受到可能堵灰的影响，导致换热性能快速下降，流动阻力急剧升高。[0005]图1所示为改造前的现有锅炉烟道系统，锅炉炉膛(未示出)中燃烧产生的含尘烟气经烟道入口在引风机的作用下依次进入省煤器、脱硝系统、空气预热器、烟气余热回收系统、静电除尘器、引风机和脱硫系统，最终经过烟囱排出。脱硝系统采用选择性催化还原法，即SCR法。在温度300℃左右时，催化剂处于较高活性，故能达到90％的脱硝效率，但是飞灰中含有的Na、K、Si、As等元素，造成催化剂污染或中毒，减少催化剂寿命，而且含有微尘颗粒的烟气磨损反应器并使蜂窝状的催化剂堵塞，故要保持90％的脱硝效率则需较高的投资和运行成本。空气预热器运行于高浓度飞灰环境中，这带来两个方面的问题。一方面，空气预热器存在较严重的磨损问题。经测量，额定负荷运行情况下，空气预热器位置处的平均飞灰浓度达到18.6g/kg。由于飞灰浓度较高，烟速快，空气预热器磨损严重，因此设计时需要采用刚性高、耐磨损性能好的钢材作为换热管材料，空气预热器的制造成本非常高。另一方面，由于烟气中的微尘颗粒附着在换热表面上，造成换热器换热热阻增大，使得排烟温度偏高。该比较例的实际运行过程中，满负荷时排烟温度为150℃，高于设计值130℃。而排烟温