帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)，帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)包括與除塵器出口連通并且用于收集冷煙氣的收集管，與收集管相連的集中管，以及與集中管相連的將冷煙氣送入鍋爐本體內(nèi)的引入管。本實用新型采用除塵器后方的冷煙氣作為循環(huán)煙氣，由于除塵器后方的煙氣溫度低，煙塵濃度低，可以直接或引風機升壓后送入鍋爐本體內(nèi)，調(diào)節(jié)鍋爐再熱器汽溫，防止結(jié)焦，降低受熱面管壁溫度，降低NOx含量等。
【專利說明】帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種煙氣再循環(huán)系統(tǒng)，特別是涉及一種帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系 統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前的煙氣再循環(huán)是將鍋爐本體尾部堅井的煙氣送入鍋爐，屬于鍋爐本體高灰 份、高煙溫的煙氣再循環(huán)。一般是收集鍋爐省煤器9的出口處的煙氣，如圖1所示，這里的 煙塵濃度經(jīng)常在40g/m3左右，煙氣溫度為400°C-450°C，由于煙溫高，特別是煙塵濃度高， 所以再循環(huán)風機只能短期使用，由于其不能長期正常使用，因此目前很少有使用該煙氣循 環(huán)的鍋爐，致使這種高溫高煙塵濃度的煙氣再循環(huán)僅在教科書中報道。
[0003] 為了調(diào)節(jié)鍋爐本體內(nèi)再熱器的汽溫，引進了煙氣擋板技術(shù)，將鍋爐尾部堅井即省 煤器后方的煙道通過煙道隔墻分為雙煙道，一側(cè)煙道內(nèi)設(shè)置過熱器，一側(cè)煙道內(nèi)設(shè)置再熱 器。原來是想通過煙氣擋板調(diào)節(jié)煙氣流量，達到調(diào)節(jié)再熱器汽溫的目的，但是大量使用效果 說明只有10%-20%的調(diào)節(jié)量，達不到調(diào)節(jié)再熱器汽溫的目的，因此我國火電廠鍋爐缺少 有效的調(diào)節(jié)再熱器汽溫的方法，再熱器汽溫或高或低，對鍋爐經(jīng)濟性和安全性帶來很大的 影響。 實用新型內(nèi)容
[0004] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種帶冷煙氣再循環(huán) 的鍋爐系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中再熱器汽溫高的問題。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系 統(tǒng)，其包括與除塵器出口連通并且用于收集冷煙氣的收集管，與收集管相連的集中管，以及 與集中管相連的將冷煙氣送入鍋爐本體內(nèi)的引入管。
[0006] 優(yōu)選的，所述引入管根據(jù)引入地點不同分為以下幾種：將冷煙氣引入鍋爐本體下 部的下部引入管，將冷煙氣引入鍋爐本體上部的上部引入管，將冷煙氣引入鍋爐本體尾部 堅井的堅井引入管；使用時根據(jù)需要選擇一種或幾種的組合將冷煙氣引入鍋爐本體。
[0007] 優(yōu)選的，所述引入管從位于鍋爐本體底部的集中管上引伸形成。
[0008] 如上所述，本實用新型的帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)及冷煙氣再循環(huán)方法，具有 以下有益效果：采用除塵器后方的冷煙氣作為循環(huán)煙氣，由于除塵器后方的煙氣溫度低，煙 塵濃度低，可以直接或引風機升壓后送入鍋爐本體內(nèi)，調(diào)節(jié)鍋爐再熱器汽溫，防止結(jié)焦，降 低NOx含量等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的高溫煙氣循環(huán)鍋爐系統(tǒng)示意圖。
[0010] 圖2顯示為本實用新型的帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)示意圖。
[0011] 圖3顯示為引入冷煙氣后鍋爐右側(cè)屏式再熱器進口處各高度的煙氣溫度分布圖。
[0012] 圖4顯示為引入冷煙氣后鍋爐右側(cè)屏式再熱器進口處各高度的煙氣流場分布圖。
[0013] 元件標號說明
[0014] 1集中管
[0015] 2收集管
[0016] 3除塵器
[0017] 4鍋爐本體
[0018] 5尾部堅井
[0019] 6堅井引入管
[0020] 7上部引入管
[0021] 8下部引入管
[0022] 9省煤器

【具體實施方式】
[0023] 以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本 說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。
[0024] 請參閱圖1至圖2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用 以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新 型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小 的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新 型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如"上"、"下"、"左"、 "右"、"中間"及"一"等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的 范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當亦視為本實用新型可實施的 范疇。
[0025] 如圖2所示，本實用新型提供一種帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)，其包括與除塵器3 的出口連通并且用于收集冷煙氣的收集管2,與收集管2相連的集中管1，以及與集中管1 相連的將冷煙氣送入鍋爐本體4內(nèi)的引入管，冷煙氣的煙塵濃度小于20mg/Nm 3,煙氣溫度為 100。。一 140。。。
[0026] 本實用新型的冷煙氣再循環(huán)方法，采用除塵器出口處的冷煙氣引入鍋爐本體內(nèi)， 即由除塵器排出的煙塵濃度低、溫度低的冷煙氣作為冷源將其引入鍋爐本體內(nèi)，用來調(diào)節(jié) 再熱器汽溫、防止受熱面結(jié)焦，降低受熱面溫度以及降低NOx含量。
[0027] 在進行實施時，上述引入管根據(jù)引入地點不同分為以下幾種：將冷煙氣引入鍋爐 本體下部的下部引入管8,將冷煙氣引入鍋爐本體上部的上部引入管7,將冷煙氣引入鍋爐 本體的尾部堅井5的堅井引入管6 ;使用時根據(jù)需要選擇一種或幾種的組合將冷煙氣引入 鍋爐本體內(nèi)。
[0028] 為便于設(shè)置，上述引入管從位于鍋爐本體底部的集中管1上引伸形成。
[0029] 下面具體描述引入管的具體引入位置：
[0030] 將冷煙氣引入鍋爐本體下方（即下部引入管8)，其作用是：隨著冷煙氣量的不同， 調(diào)節(jié)再熱器汽溫和爐內(nèi)N0x、C0含量大小。而下部引入管的出口位置、方向以及煙氣流速也 需要根據(jù)鍋爐本體自身情況進行設(shè)置，設(shè)置時需滿足：根據(jù)鍋爐本體內(nèi)溫度場、速度場、水 冷壁熱負荷分布以及NOx、CO含量，通入冷煙氣后需滿足鍋爐本體內(nèi)受熱面安全、保證水冷 管壁安全、制粉系統(tǒng)正常出力以及克服煙風道阻力。
[0031] 將冷煙氣引入鍋爐本體上方（即上部引入管7)，其作用是：降低鍋爐本體上部煙 氣溫度，防止或減輕鍋爐本體上部結(jié)焦，同時可以降低鍋爐本體上部受熱面管壁溫度，防止 超溫爆管。
[0032] 上部引入管7的出口位置、方向以及煙氣流速需滿足：根據(jù)鍋爐本體內(nèi)溫度場、速 度場、水冷壁熱負荷分布以及NOx、CO含量，通入冷煙氣后需滿足鍋爐本體上部煙氣溫度降 至不結(jié)焦，降低受熱面的管壁溫度、保證水冷管壁安全、制粉系統(tǒng)正常出力以及克服煙風道 阻力。
[0033] 采用本實用新型的冷煙氣再循環(huán)方法解決了華能德州電廠300MW燃煤鍋爐#2鍋 爐的超溫爆管和兼顧降低NOx的問題，具體為：該鍋爐為與320麗汽輪機發(fā)電機組配套的 1025t/h亞臨界壓力，中間再熱，自然循環(huán)單爐膛、燃煤汽包爐，鍋爐型號：HG1025/18. 2- PM2。單爐膛、斷面尺寸（寬X深）：14.048X11.858(mXm)，容積：7209.5m3。燃燒器：煤 粉燃燒器為直流式，四角切園布置。
[0034] 鍋爐內(nèi)原來設(shè)置情況如下：（1)過熱器：五級布置，即頂棚管及包墻管過熱器、低 溫過熱器、分隔屏、后屏過熱器和高溫過熱器。（2)再熱器：三級布置，即壁式再熱器、中溫 屏式再熱器與高溫再熱器。（4)省煤器：一級蛇形管布置。（5)空氣預熱器：三分倉容克式， 29-VI型。（5)制粉系統(tǒng)：筒式鋼球磨煤機，兩級分離、中間貯倉。（6)過熱器調(diào)溫方式：兩 級減溫水調(diào)節(jié)。（7)再熱器調(diào)溫方式：一級減溫水調(diào)節(jié)、燃燒器擺角調(diào)節(jié)。
[0035] 經(jīng)過多年運行后，近兩年該廠#2、#4鍋爐進行了脫硝改造，其中爐內(nèi)脫硝除主燃 燒器改動外，主要是增加了五層燃盡風，但是改動后，該廠的#2、#4鍋爐的屏式再熱器管子 的向火面爆管，經(jīng)過金相分析，確認為超溫爆管，管子材料為SA-213TP304H，管子材料的煙 氣側(cè)最高抗氧化為702°C。另外：在爐內(nèi)脫硝改造前，爐膛出口 NOx為900mg/Nm3,脫硝改造 指標是500mg/N m3,目前只能達到600mg/Nm3,德州電廠期望進一步降低。
[0036] 利用本實用新型的冷煙氣再循環(huán)方法，采用收集除塵器排出的冷煙氣作為冷源， 分別從鍋爐本體上部和鍋爐本體下部將其引入鍋爐本體內(nèi)，將冷煙氣引入鍋爐本體上部主 要是為了降低鍋爐本體上部受熱面管壁溫度，防止超溫爆管，將冷煙氣引入鍋爐本體下部 主要是為了調(diào)節(jié)再熱器汽溫和降低爐內(nèi)NOx、CO含量。
[0037] 具體實施過程為：
[0038] 根據(jù)鍋爐本體內(nèi)溫度場、速度場、水冷壁熱負荷分布以及N0x、CO含量，通入冷 煙氣后需滿足鍋爐本體上部煙氣溫度降至不結(jié)焦，降低受熱面的管壁溫度、保證水冷管 壁安全、制粉系統(tǒng)正常出力以及克服煙風道阻力，確定在鍋爐本體上部設(shè)置六個上部引 入管，左右墻各三個，該上部引入管的噴口尺寸為1. 16*0. 45 (m)，噴口中心線的標高分別 為：43990、45490、46990。
[0039] 冷爐煙從鍋爐下部引入的噴口位置和速度，必須不能影響鍋爐燃燒的穩(wěn)定性，爐 內(nèi)煙氣流場分布如圖4所示，從圖4分析出：冷煙氣從鍋爐本體下部引入位置應該是在冷灰 斗折角處（上方），這里的煙氣首先是先流向下方，而后再上行，與主煙氣流不沖擊，所以不 會影響燃燒的穩(wěn)定性。
[0040] 根據(jù)鍋爐本體內(nèi)溫度場、速度場、水冷壁熱負荷分布以及N0x、CO含量，通入冷煙 氣后需滿足鍋爐本體內(nèi)受熱面安全、保證水冷管壁安全、制粉系統(tǒng)正常出力以及克服煙風 道阻力，確定在鍋爐本體下部設(shè)置四個下部引入管，在鍋爐本體四角布置，下部引入管的噴 口尺寸為：〇. 69*0. 69(m)，噴口設(shè)置在冷灰斗折角處，噴口中心線標高為：15240。
[0041] 具體實施后：
[0042] 采用將冷煙氣從鍋爐本體上部引入的方案明顯降低屏式再熱器進口斷面向火面 的煙氣溫度和速度，沖散了大量熱量的集中，有效降低屏式再熱器向火面的管壁溫度，如圖 3所示，在鍋爐本體上部引入15%冷煙氣再循環(huán)，屏式再熱器進口斷面向火面的煙氣溫度 降低400°C左右，管壁溫度降低100°C以上，使管壁溫度在材料容許范圍內(nèi)。
[0043] 采用在鍋爐本體下部引入15%冷煙氣，以600mg/N m3為基礎(chǔ)，NOx可降低到 508mg/Nm3 ;采用在鍋爐本體下部引入7. 5%冷爐煙，以600mg/N m3為基礎(chǔ)，NOx可降低到 546%。
[0044] 采用上述將冷煙氣引入鍋爐本體上部和鍋爐本體下部后，對鍋爐參數(shù)的影響如表 1所示，由此可見，引入冷煙氣后對原來鍋爐參數(shù)沒有影響。
[0045]

【權(quán)利要求】
1. 一種帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)，其特征在于，包括與除塵器出口連通并且用于收 集冷煙氣的收集管，與收集管相連的集中管，以及與集中管相連的將冷煙氣送入鍋爐本體 內(nèi)的引入管。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)，其特征在于：所述引入管根據(jù) 引入地點不同分為以下幾種：將冷煙氣引入鍋爐本體下部的下部引入管，將冷煙氣引入鍋 爐本體上部的上部引入管，將冷煙氣引入鍋爐本體尾部堅井的堅井引入管；使用時根據(jù)需 要選擇一種或幾種的組合將冷煙氣引入鍋爐本體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)，其特征在于：所述引入管從位 于鍋爐本體底部的集中管上引伸形成。
【文檔編號】F22G5/06GK204127939SQ201420503769
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】曹漢鼎 申請人:上海漢鼎環(huán)保技術(shù)工程有限公司