一、技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及煙氣余熱利用加熱空氣的節(jié)能領(lǐng)域,具體就是燃煤電廠可控熱管式空氣預熱器。
二、
背景技術(shù):
目前燃煤電廠在線運行的空氣預熱器,特別是容量300mw以上的機組空氣預熱器,均為傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)式空氣預熱器。個別采用普通(碳鋼-水)熱管式空氣預熱器,該類空預器因熱管管材與工質(zhì)的不相容性和工質(zhì)不能適應(yīng)機組在250℃~350℃排煙溫度區(qū)的工作,出現(xiàn)干枯極限而失效。而回轉(zhuǎn)式空氣預熱器有史以來存在著自身無法克服的缺點——漏風、堵塞、低溫腐蝕、蓄熱板更換頻繁、風機壓頭損失大等,更由于當今因環(huán)保排放標準的提高,機組加裝了scr脫硝裝置,因scr裝置的投入運行出現(xiàn)逃逸nh3等因素,在空氣預熱器90℃~220℃溫度區(qū)形成了高粘度強腐蝕的nh4hso4,使在線運行的回轉(zhuǎn)式空氣預熱器在原來諸多問題基礎(chǔ)上又增添了新的粘結(jié)、堵塞、腐蝕和傳熱惡化問題,特別是臨近機組大修期時回轉(zhuǎn)式預熱器的嚴重粘結(jié)灰堵造成了爐膛內(nèi)的負壓不穩(wěn)定,不但影響了機組的經(jīng)濟性而且影響著機組的安全運行,在線運行的回轉(zhuǎn)式空氣預熱器存在的上述諸多缺陷成為當前燃煤電廠拯待解決的問題。
三、
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種燃煤電廠可控熱管式空氣預熱器。實現(xiàn)高溫區(qū)穩(wěn)定的傳熱、解決漏風、堵塞、降低因投運scr脫硝裝置后nh4hso4造成的粘滯附著灰堵、減小通流阻力,減小爐膛的負壓波動提高機組運行的穩(wěn)定 性,進一步降低排煙溫度實現(xiàn)節(jié)能降耗。
技術(shù)方案:燃煤電廠可控熱管式空氣預熱器,包括低溫段(90℃~150℃)可控熱管模塊箱體(以下簡稱:低溫段模塊箱體),中溫段(150℃~250℃)碳鋼-銅復合熱管模塊箱體(以下簡稱:中溫段模塊箱體),高溫段(250℃~350℃)鎳基不銹鋼-da(dowtherma)復合熱管模塊箱體(以下簡稱:高溫段模塊箱體),各段模塊箱體內(nèi)熱管,熱管管束支撐板,煙氣與空氣側(cè)隔板,空氣側(cè)一次風與二次風隔板,上下相鄰模塊鏈接法蘭間的密封墊,上下相鄰模塊箱體間法蘭和法蘭鏈接固定螺栓,對應(yīng)溫度段模塊箱體都設(shè)計有吹灰設(shè)備安裝孔。低溫段模塊箱體、中溫段模塊箱體和高溫段模塊箱體自下而上依次疊加裝配,并通過相鄰法蘭鏈接。
技術(shù)方案由如下具體特征構(gòu)成。
燃煤電廠可控熱管式空氣預熱器,包括低溫段模塊箱體,箱體中換熱管束由碳鋼-銅構(gòu)成復合管材的可控熱管組成,每個可控熱管有一個獨立的惰性氣體可控氣包與其工作腔相連,管內(nèi)工作腔為毛細動力結(jié)構(gòu)實現(xiàn)水平傳熱功能;管外高頻焊縱肋翅片,煙氣側(cè)換熱管表面采取高溫鍍搪瓷工藝,形成高強度耐磨耐腐蝕防粘結(jié)表面,為減小熱阻,空氣側(cè)換熱管表面為直立翅片結(jié)構(gòu),不做鍍搪瓷工藝處理。
燃煤電廠可控熱管式空氣預熱器,包括中溫段模塊箱體,箱體中換熱管束由碳鋼-銅復合管材以水為工質(zhì)對的熱管組成,管內(nèi)工作腔為毛細動力結(jié)構(gòu)實現(xiàn)水平傳熱功能,管外高頻焊直立翅片結(jié)構(gòu),煙氣側(cè)換熱表面采取高溫鍍搪瓷工藝,形成高強度耐磨耐腐蝕強化傳熱表面,為減小熱阻,空氣側(cè)換熱管表面不做鍍搪瓷工藝處理。
燃煤電廠可控熱管式空氣預熱器,包括高溫段模塊箱體,箱體中換熱管束由高強度耐磨鎳基錳鉻管材與da(dowtherma)為工質(zhì)對的高溫熱管組成,管內(nèi)工作腔為毛細動力結(jié)構(gòu)實現(xiàn)水平傳熱功能,煙氣側(cè)與空氣側(cè)管外均為直立高頻焊翅片結(jié)構(gòu)。
燃煤電廠可控熱管式空氣預熱器,包括煙氣側(cè)與空氣側(cè)隔板、一次風和二次風隔板以及對應(yīng)箱體壁面形成的三分倉結(jié)構(gòu),即煙氣分倉、一次風倉和二次風倉。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的,分別將技術(shù)方案中對應(yīng)溫度段熱管設(shè)計生產(chǎn)完畢,將低溫段可控碳鋼-銅復熱管裝配到設(shè)計制造好的低溫段模塊箱體內(nèi),組成低溫段可控熱管模塊箱體,將中溫段碳鋼-銅復合熱管裝配到設(shè)計制造好的中溫段箱體內(nèi),組成中溫段熱管模塊箱體;將高溫段鎳基不銹鋼-da復合熱管裝配到設(shè)計制造好的高溫段箱體內(nèi),組成高溫段模塊箱體,每一溫度段對應(yīng)的箱體上下端均焊有鏈接的法蘭。將預先準備好的箱體密封墊安裝在低溫段模塊箱體上端面法蘭上,然后將中溫段模塊箱體吊裝到低溫段模塊箱體上按照設(shè)計結(jié)構(gòu)對正并由螺栓鏈接;再將箱體密封墊安裝到中溫段模塊箱體的上端面法蘭面上,然后將高溫段模塊箱體吊裝到中溫段模塊箱體上面按照設(shè)計結(jié)構(gòu)對齊并由螺栓鏈接,這樣一臺燃煤電廠可控熱管式空氣預熱器就形成了。實際運行時,煙氣側(cè)高溫煙氣自上而下依次經(jīng)過高溫熱管管束、中溫熱管管束和低溫可控熱管管束,而空氣側(cè)空氣自下而上依次經(jīng)過低溫可控熱管管束、中溫熱管管束和高溫熱管管束,實現(xiàn)煙氣與空氣的逆流換熱。
本發(fā)明的有益效果是,從根本上解決現(xiàn)有在線運行的回轉(zhuǎn)式空氣預熱器自身存在的:漏風、堵塞、低溫腐蝕和采用scr脫硝工藝設(shè)備后帶來的低溫段nh4hso4的高粘結(jié)附著,由此造成的通風阻力增大,輔機功耗增加, 爐膛負壓不穩(wěn)定對機組運行安全的影響。本發(fā)明技術(shù)方案的實施,無論是煙氣和空氣之間還是流體與外部環(huán)境之間,可以實現(xiàn)漏風系數(shù)為零的指標,一是,因煙氣和空氣分別位于熱管的兩側(cè),中間由嚴格密封的隔板,冷熱流體永不摻混;二是一次風和二次風之間由隔板分離,無任何運轉(zhuǎn)部件,高低壓氣流永不摻混泄露;三是空氣預熱器內(nèi)部流體和外界環(huán)境之間永不泄露,因箱體和外界環(huán)境無任何動靜配合間隙存在。煙氣橫向外掠熱管翅片管束流動換熱,提高了換熱效能;煙氣側(cè)中低溫段熱管外表面采用高溫鍍搪瓷工藝和低溫段熱管采用縱肋結(jié)構(gòu),消除或降低nh4hso4的附著粘結(jié)堵塞問題,降低通流阻力和輔機功耗,增強爐膛負壓狀態(tài)的穩(wěn)定性,提高機組運行的安全性。低溫段可控熱管的采用,能夠使該技術(shù)方案的空氣預熱器具有隨機組負荷變化自動調(diào)節(jié)排煙溫度的功能,排煙溫度的穩(wěn)定性,保障后繼設(shè)備具有穩(wěn)定的工況;可控熱管自身自動調(diào)節(jié)傳熱量,改善了煙氣側(cè)低溫段傳熱管束的壁面溫度,降低和削弱nh4hso4的附著粘滯堵塞,提高機組運行的安全性和經(jīng)濟性。本發(fā)明技術(shù)方案的實施,還可解決現(xiàn)有在線運行的普通碳鋼-水熱管空氣預熱器在高溫段(250℃~350℃)失效無法工作的問題。
四、說明書附圖
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)由以下實施方式附圖給出。
圖1是本發(fā)明燃煤電廠可控熱管空式氣預熱器整體組裝圖。
圖2是圖1低溫段模塊箱體中的可控熱管示意圖。
圖3是圖1高溫段、中溫段模塊箱體中的熱管示意圖。
五、具體實施方式
參考附圖1、附圖2、附圖3所示的燃煤電廠可控熱管式空氣預熱 器包括低溫段模塊箱體1、中溫段模塊箱體3、高溫段模塊箱體5、熱管7、熱管束支撐板8、煙氣與空氣側(cè)隔板9、一次風與二次風隔板10、上下箱體密封墊11、上下箱體鏈接法蘭螺栓12、煙氣側(cè)低溫段吹灰器安裝孔2、煙氣側(cè)中溫段吹灰器安裝孔4、煙氣側(cè)高溫段吹灰器安裝孔6。裝配施工時,按照設(shè)計制造出圖2所示低溫段可控熱管結(jié)構(gòu)和圖3所示高溫段、中溫段熱管結(jié)構(gòu),然后分別設(shè)計制造出對應(yīng)的熱管模塊箱體,依次將各對應(yīng)模塊箱體的熱管裝配好,形成低溫段模塊箱體、中溫段模塊箱體和高溫段模塊箱體,最后依次按照低溫段模塊箱體在下、中溫段模塊箱體中間、高溫段模塊箱體最上,自下而上順序吊裝并加裝密封墊疊加鏈接,即可組裝成一臺完整的燃煤電廠可控熱管式空氣預熱器。