專利名稱：冷凝式循環(huán)流化床鍋爐煙風(fēng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
冷凝式循環(huán)流化床鍋爐煙風(fēng)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種鍋爐煙風(fēng)裝置，尤其涉及一種高效的冷凝式循環(huán)流化床鍋 爐煙風(fēng)裝置。
背景技術(shù)：
[0002]鍋爐作為火力發(fā)電廠的三大主機(jī)之一，其效率的高低直接影響整個(gè)機(jī)組的經(jīng)濟(jì) 性。鍋爐實(shí)際運(yùn)行中輸入熱量只有90%左右被有效利用，其它的熱量為鍋爐熱損失，在 鍋爐熱損失中損失較大兩項(xiàng)為排煙熱損失和機(jī)械不完全燃燒熱損失，提高空氣溫度和降 低排煙溫度可有效降低機(jī)械不完全燃燒熱損失和排煙熱損失。一般排煙溫度每降低10 15°C,鍋爐效率會(huì)提高1%。[0003]電站煤粉鍋爐一般采用濕法脫硫技術(shù)，脫硫裝置安裝在電除塵器的后面，如在 尾部煙道底部布置排煙回收裝置易發(fā)生低溫腐蝕，如布置在脫硫裝置后，則因脫硫后的 煙溫降低到70 90°C，沒(méi)有進(jìn)一步回收的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。與其相比，循環(huán)流化床鍋爐具有燃 料適應(yīng)性廣，燃燒中脫硫效率高達(dá)90%以上，排煙中含硫量低等優(yōu)點(diǎn)，可基本避免空氣 預(yù)熱器低溫腐蝕。實(shí)踐表明，循環(huán)流化床鍋爐排煙溫度在130 160°C范圍內(nèi)，與煤粉爐 基本相當(dāng)，具備了進(jìn)一步回收煙氣熱量的條件。[0004]隨著國(guó)家潔凈煤發(fā)電技術(shù)的推廣，環(huán)保型循環(huán)流化床鍋爐陸續(xù)投入運(yùn)行。因 此，實(shí)有必要發(fā)明一種可提高循環(huán)流化床鍋爐效率的煙風(fēng)裝置，克服常規(guī)循環(huán)流化床鍋 爐煙風(fēng)系統(tǒng)的不足，進(jìn)一步回收鍋爐排煙的顯熱和潛熱，預(yù)熱空氣，強(qiáng)化鍋爐燃燒，降 低排煙熱損失和機(jī)械不完全燃燒熱損失，全面提高循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型旨在提升循環(huán)流化床鍋爐的經(jīng)濟(jì)性，在現(xiàn)有技術(shù)的煙風(fēng)系統(tǒng)中布置 冷凝式熱管換熱器進(jìn)一步降低鍋爐排煙溫度，提高一、二次風(fēng)溫，不但可回收煙氣的顯 熱和潛熱，還可強(qiáng)化鍋爐燃燒，全面提高鍋爐效率。[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是[0007]—種冷凝式循環(huán)流化床鍋爐煙風(fēng)裝置，包括臥式管式空氣預(yù)熱器、分離式熱管 換熱器、一次風(fēng)冷熱風(fēng)道、二次風(fēng)冷熱風(fēng)道、排煙通道、凝結(jié)液收集裝置，所述分離式 熱管換熱器安裝在鍋爐豎井尾部煙道內(nèi)的臥式管式空氣預(yù)熱器下部，其傳熱元件為碳 鋼-水熱管，其蒸發(fā)段布置在所述尾部煙道內(nèi)，其冷凝段布置在所述尾部煙道外的側(cè)面 平臺(tái)上，蒸發(fā)段和冷凝段分別采用兩個(gè)獨(dú)立的箱體，凝結(jié)液收集裝置安裝在所述尾部煙 道的底部；分離式熱管換熱器的兩個(gè)箱體內(nèi)均裝有若干組由翅片管和上、下聯(lián)箱組焊而 成的彼此獨(dú)立的熱管管束，蒸發(fā)段和冷凝段相對(duì)應(yīng)的各片管束通過(guò)蒸汽上升管和冷凝液 下降管連接，構(gòu)成各自獨(dú)立的封閉系統(tǒng)；一次風(fēng)冷風(fēng)道和二次風(fēng)冷風(fēng)道分別連接于分離 式熱管換熱器冷凝段后部的左右兩側(cè)，一次風(fēng)熱風(fēng)道和二次風(fēng)熱風(fēng)道分別連接于臥式管 式空氣預(yù)熱器出口的左右兩側(cè)，一次風(fēng)熱風(fēng)道出口分成兩個(gè)支路，一路連通爐膛底部等壓風(fēng)室，另一路連通爐前落煤管；二次風(fēng)熱風(fēng)道出口引出若干支管，分兩層經(jīng)爐膛前后 墻、密相區(qū)的上部連通爐膛燃燒室。[0008]本煙風(fēng)裝置采用了高效回收排煙余熱的分離式熱管換熱器，低溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)該換 熱器的蒸發(fā)段時(shí)，蒸發(fā)段管束內(nèi)的工質(zhì)吸收熱量后汽化，產(chǎn)生的蒸氣匯集于蒸發(fā)段上部 的上聯(lián)箱內(nèi)，經(jīng)蒸氣上升管輸送到冷流體通過(guò)的冷凝段管束內(nèi)，受管外冷空氣的作用， 蒸氣冷凝放出的汽化潛熱將管外的一、二次風(fēng)預(yù)熱，蒸氣冷凝后的液體匯集于冷凝段下 部的下聯(lián)箱內(nèi)，在密度差的作用下，通過(guò)冷凝液下降管回到蒸發(fā)段管束內(nèi)繼續(xù)蒸發(fā)。與 現(xiàn)有技術(shù)相比，本煙風(fēng)裝置具有以下技術(shù)特點(diǎn)[0009](1)裝置中的冷凝式換熱器采用分離式熱管換熱器，由熱管管束組成的換熱設(shè) 備，是二次間壁換熱，即低溫?zé)煔獾臒崃恳ㄟ^(guò)熱管的蒸發(fā)段和冷凝段才能傳到冷空 氣。一次風(fēng)和二次風(fēng)經(jīng)各自冷風(fēng)道同時(shí)由分離式熱管換熱器冷凝段左右引入，分離式 熱管換熱器維護(hù)檢修方便，運(yùn)行可靠性高，當(dāng)分離式熱管換熱器出現(xiàn)故障時(shí)，可解列運(yùn) 行。[0010](2)裝置取消了原有煙風(fēng)系統(tǒng)的暖風(fēng)器，由于分離式熱管換熱器的存在，使管式 空氣預(yù)熱器入口進(jìn)口風(fēng)溫提高到50°C以上，從而提高了金屬壁溫，可減輕低溫腐蝕，取 消一、二次風(fēng)機(jī)冷風(fēng)道上的暖風(fēng)器，還可簡(jiǎn)化系統(tǒng)，節(jié)約投資。[0011](3)裝置中的分離式熱管換熱器，降低了排煙溫度，提高了一、二次風(fēng)溫，強(qiáng)化 鍋爐燃燒，降低了鍋爐熱損失。[0012](4)本實(shí)用新型最大限度地利用了低品位煙氣的顯熱和潛熱資源，提升了循環(huán)流 化床鍋爐的經(jīng)濟(jì)性，按低位發(fā)熱量計(jì)算，鍋爐效率將大于100%。


[0013]圖1為本實(shí)用新型的分離式熱管換熱器結(jié)構(gòu)示意圖主視圖。[0014]圖2為本實(shí)用新型的分離式熱管換熱器結(jié)構(gòu)示意圖側(cè)視圖。[0015]圖3為本實(shí)用新型的煙風(fēng)系統(tǒng)示意圖。[0016]附圖中標(biāo)號(hào)表示如下1.尾部煙道；2.臥式管式空氣預(yù)熱器；3.蒸汽上升管； 4.分離式熱管換熱器冷凝段；5. —次風(fēng)冷風(fēng)道；6. 二次風(fēng)冷風(fēng)道；7.冷凝液下降管； 8.排煙通道；9.分離式熱管換熱器蒸發(fā)段；10.凝結(jié)液收集裝置；11. 二次風(fēng)熱風(fēng)道； 12. —次風(fēng)熱風(fēng)道；13.爐膛；14.旋風(fēng)分離器；15.松動(dòng)風(fēng)道；16.電袋除塵器；17.煙 囪；18.引風(fēng)機(jī)；19. 二次風(fēng)機(jī)；20. —次風(fēng)機(jī)；21.回料閥；22.高壓流化風(fēng)機(jī)；23.高壓 流化風(fēng)道；24.等壓風(fēng)室；25.布風(fēng)板；26.石灰石入口 ； 27.燃煤入口 ； 28.播煤風(fēng)道。
具體實(shí)施方式
[0017]
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。[0018]參見(jiàn)圖1、2，尾部煙道1內(nèi)設(shè)置有臥式管式空氣預(yù)熱器2，該臥式管式空氣預(yù)熱 器2下部設(shè)置分離式熱管換熱器，該分離式熱管換熱器蒸發(fā)段9布置在尾部煙道1內(nèi)，該 分離式熱管換熱器冷凝段4布置在尾部煙道1外的側(cè)面平臺(tái)上，蒸發(fā)段和冷凝段分別采用 兩個(gè)獨(dú)立的箱體，兩個(gè)箱體內(nèi)均裝有若干組由翅片管和上、下聯(lián)箱組焊而成的彼此獨(dú)立 的熱管管束，蒸發(fā)段和冷凝段相對(duì)應(yīng)的各片管束通過(guò)蒸汽上升管3和冷凝液下降管7連4接，構(gòu)成各自獨(dú)立的封閉系統(tǒng)，凝結(jié)液收集裝置10安裝在尾部煙道1的底部。尾部煙道 1內(nèi)低溫?zé)煔庾陨隙拢来螜M向掠過(guò)三流程的臥式管式空氣預(yù)熱器2和分離式熱管換熱 器蒸發(fā)段9，煙氣溫度降低到100°C以下，煙氣中的水蒸汽凝結(jié)形成凝結(jié)水，由凝結(jié)液收 集裝置10收集并排放，排煙經(jīng)排煙通道8進(jìn)入電袋除塵器16。一次風(fēng)機(jī)20、二次風(fēng)機(jī) 19鼓入的一、二次冷空氣經(jīng)各自的一次風(fēng)冷風(fēng)道5、二次風(fēng)冷風(fēng)道6后，進(jìn)入分離式熱管 換熱器冷凝段4預(yù)熱，風(fēng)道走向由后向前。預(yù)熱后的空氣再進(jìn)入臥式管式空氣預(yù)熱器2， 經(jīng)三個(gè)折向升溫后，分別進(jìn)入一次風(fēng)熱風(fēng)道12、二次風(fēng)熱風(fēng)道11。[0019]參見(jiàn)圖3，所述鍋爐的煙風(fēng)系統(tǒng)采用平衡通風(fēng)。預(yù)熱后的一次風(fēng)分成兩個(gè)支路， 一路連通爐膛底部等壓風(fēng)室，另一路連通爐前落煤管，經(jīng)播煤風(fēng)道把由石灰石入口沈和 燃煤入口 27來(lái)的固體顆粒送入爐膛。經(jīng)由二次風(fēng)熱風(fēng)道11來(lái)的二次風(fēng)引出若干支管，分 兩層經(jīng)在爐膛前后墻、密相區(qū)的上部連通爐膛燃燒室，同時(shí)二次風(fēng)作為床上油槍點(diǎn)火助 燃風(fēng)和油槍冷卻風(fēng)。攜帶固體粒子的煙氣離開(kāi)爐膛后，通過(guò)兩個(gè)旋風(fēng)分離器14分離后， 煙氣進(jìn)入尾部煙道1，依次流經(jīng)汽水受熱面后，經(jīng)臥式管式空氣預(yù)熱器2和冷凝式熱管換 熱器蒸發(fā)段9后，經(jīng)排煙通道8進(jìn)入電袋除塵器16，最后由引風(fēng)機(jī)18抽入煙囪17后排入 大氣。[0020]圖3系統(tǒng)中，煙氣通過(guò)尾部煙道1內(nèi)的臥式管式空氣預(yù)熱器2后，溫度在130 160°C之間，繼續(xù)進(jìn)入分離式熱管換熱器蒸發(fā)段9進(jìn)行高效換熱，蒸發(fā)段產(chǎn)生的蒸氣在蒸 氣上升管3和冷凝液下降管7的密度差作用下，將蒸氣的氣化潛熱傳遞至分離式熱管換熱 器冷凝段4，冷凝段將一次風(fēng)機(jī)20和二次風(fēng)機(jī)19送來(lái)的冷風(fēng)(環(huán)境溫度)進(jìn)行預(yù)熱，使 臥式管式空氣預(yù)熱器2進(jìn)口一、二次風(fēng)溫提高到60 90°C，經(jīng)過(guò)分離式熱管換熱器后的 排煙溫度降至70 90°C，鍋爐裝置效率可提高至105% 108%。
權(quán)利要求1. 一種冷凝式循環(huán)流化床鍋爐煙風(fēng)裝置，包括臥式管式空氣預(yù)熱器、分離式熱管換 熱器、一次風(fēng)冷熱風(fēng)道、二次風(fēng)冷熱風(fēng)道、排煙通道、凝結(jié)液收集裝置，其特征在于， 所述分離式熱管換熱器安裝在鍋爐豎井尾部煙道內(nèi)的臥式管式空氣預(yù)熱器下部，其傳熱 元件為碳鋼-水熱管，其蒸發(fā)段布置在所述尾部煙道內(nèi)，其冷凝段布置在所述尾部煙道 外的側(cè)面平臺(tái)上，蒸發(fā)段和冷凝段分別采用兩個(gè)獨(dú)立的箱體，凝結(jié)液收集裝置安裝在所 述尾部煙道的底部；分離式熱管換熱器的兩個(gè)箱體內(nèi)均裝有若干組由翅片管和上、下聯(lián) 箱組焊而成的彼此獨(dú)立的熱管管束，蒸發(fā)段和冷凝段相對(duì)應(yīng)的各片管束通過(guò)蒸汽上升管 和冷凝液下降管連接，構(gòu)成各自獨(dú)立的封閉系統(tǒng)；一次風(fēng)冷風(fēng)道和二次風(fēng)冷風(fēng)道分別連 接于分離式熱管換熱器冷凝段后部的左右兩側(cè)，一次風(fēng)熱風(fēng)道和二次風(fēng)熱風(fēng)道分別連接 于臥式管式空氣預(yù)熱器出口的左右兩側(cè)，一次風(fēng)熱風(fēng)道出口分成兩個(gè)支路，一路連通爐 膛底部等壓風(fēng)室，另一路連通爐前落煤管；二次風(fēng)熱風(fēng)道出口引出若干支管，分兩層經(jīng) 爐膛前后墻、密相區(qū)的上部連通爐膛燃燒室。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種冷凝式循環(huán)流化床鍋爐煙風(fēng)裝置。包括臥式管式空氣預(yù)熱器、分離式熱管換熱器、一次風(fēng)冷熱風(fēng)道、二次風(fēng)冷熱風(fēng)道、排煙通道、凝結(jié)液收集裝置，分離式熱管換熱器布置在尾部煙道內(nèi)的臥式管式空氣預(yù)熱器下部，其蒸發(fā)段布置在尾部煙道內(nèi)，其冷凝段布置在尾部煙道外，一次風(fēng)冷風(fēng)道和二次風(fēng)冷風(fēng)道分別連接于分離式熱管換熱器冷凝段后部的左右兩側(cè)，一次風(fēng)熱風(fēng)道和二次風(fēng)熱風(fēng)道分別連接于臥式管式空氣預(yù)熱器出口的左右兩側(cè)，一次風(fēng)熱風(fēng)道出口分別連通爐膛底部等壓風(fēng)室和爐前落煤管；二次風(fēng)熱風(fēng)道出口引出若干支管，分兩層連通爐膛燃燒室。本煙風(fēng)裝置不但可回收煙氣的顯熱和潛熱，還可強(qiáng)化鍋爐燃燒，全面提高鍋爐效率。
文檔編號(hào)F23L15/00GK201811226SQ201020556368
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者付子文, 周子淇, 李均昊, 杜磊, 梁精龍, 武志飛, 賈東坡, 趙斌, 邢士偉, 馬玉芹 申請(qǐng)人:河北理工大學(xué)