一種可調節(jié)主、再熱汽溫及排煙溫度的鍋爐尾部煙道結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鍋爐結構技術領域，特別涉及一種可調節(jié)主、再熱汽溫及排煙溫度的鍋爐尾部煙道結構。
【背景技術】
[0002]大型鍋爐由于所需受熱面多，爐膛和爐后煙道均需布置大量受熱面，而爐膛和爐后尾部煙道吸熱比例隨著鍋爐負荷的變化而變化，這導致目前實際運行中的鍋爐在低負荷工況下過熱尤其是再熱汽溫難以維持。主汽溫度和再熱汽溫的下降會嚴重影響汽輪機的發(fā)電效率，進而導致機組在低負荷工況下發(fā)電煤耗大幅升高。此外，主汽溫度和再熱汽溫過低還會影響汽輪機的安全運行，尤其對于低壓缸末級葉片損傷很大。因此，考慮到機組運行經濟性和安全性，需要鍋爐能夠在低負荷時具有良好的主汽和再熱汽溫調節(jié)特性。
[0003]此外，隨著環(huán)境保護要求的提升，電站鍋爐污染物排放控制要求也愈來愈嚴格。目前國家環(huán)保標準要求火電廠污染物排放指標在任何工況下都必須滿足最高排放限值。對于選擇性催化還原(SCR)脫硝系統(tǒng)，一般要求入口煙氣溫度控制在320°C?400°C之間以維持催化反應處于合適的溫度區(qū)間。由于鍋爐在低負荷工況下時，排煙溫度會大幅下降，目前在運鍋爐普遍存在低負荷情況下脫硝系統(tǒng)入口煙溫低于脫硝系統(tǒng)要求最低溫度，然而，常規(guī)鍋爐結構設計對于受熱面的布置方式在鍋爐設計時已經定型，因此在負荷大幅降低時煙溫無法進行調節(jié)，進而造成了脫硝效率下降、NOx排放超標以及脫硝催化劑壽命大幅下降等問題。
[0004]因此，提高鍋爐負荷降低時的溫度對于保證脫銷系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運行、對于保證空氣預熱器和除塵器等設備的安全可靠性均十分重要。但目前實際運行的鍋爐，均沒有配置鍋爐低負荷時提高煙氣溫度的手段和措施。

【發(fā)明內容】

[0005]為了克服上述現有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種可調節(jié)主、再熱汽溫及排煙溫度的鍋爐尾部煙道結構，在不改變鍋爐外部結構的前提下對鍋爐尾部煙道結構進行重新設計，在省煤器旁并列設置控溫煙道，通過控制控溫煙道和省煤器之間的煙氣份額分配比例來控制脫硝系統(tǒng)入口煙溫，將其保持在最佳反應溫度范圍之內。該結構可實現排煙溫度的調控，將脫硝系統(tǒng)入口溫度保持在脫硝反應最低要求以上，保證了脫硝反應的高效進行，延長了脫硝催化劑的使用壽命，并可提高空氣預熱器和除塵器等設備在低負荷時的運行溫度，提高設備的運行安全可靠性，有著重要的環(huán)保效益和經濟效益。
[0006]為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
[0007]一種可調節(jié)主、再熱汽溫及排煙溫度的鍋爐尾部煙道結構，適用于帶再熱器的典型前后雙煙道布置的鍋爐，包括并排設置在煙道中的過熱器I和再熱器2，一部分煙氣通過再熱器2，另一部分煙氣通過過熱器I，其特征在于，在過熱器I沿煙氣流通方向的后方并排布置有通過分隔裝置分離的省煤器3和控溫煙道4，所述再熱器2和/或省煤器3和/或控溫煙道4的煙道中設置有開度可調的煙氣擋板5。
[0008]根據主、再熱蒸汽溫度和/或相應煙道段的溫度變化對煙氣擋板5的開度進行調節(jié)，改變通過省煤器3煙道和控溫4煙道的煙氣份額比例，隨之鍋爐入爐煤量、煙氣量及爐膛7、爐后吸熱份額都發(fā)生變化，從而調節(jié)主、再熱蒸汽溫度和/或鍋爐脫硝系統(tǒng)6的入口煙道段的煙氣溫度，其中，主蒸汽溫度為過熱器I出口蒸汽溫度，再熱蒸汽溫度為再熱器2出口蒸汽溫度，在主、再熱汽溫過低和/或在鍋爐脫硝系統(tǒng)6的入口煙溫低于脫硝最低要求溫度時，根據實時監(jiān)測到的溫度值，調節(jié)相應煙氣擋板5的開度，增加通過控溫煙道4的煙氣份額比例，將主、再熱汽溫和/或鍋爐脫硝系統(tǒng)6的入口煙道段的煙溫調節(jié)在脫硝最低要求溫度以上。
[0009]所述分隔裝置采用汽冷或水冷方式冷卻。
[0010]所述煙氣擋板5設置在再熱器2和/或省煤器3和/或控溫煙道4的煙道入口或出口。
[0011]當再熱器2、省煤器3和控溫煙道4的煙道中均設置有煙氣擋板5時，可同時調節(jié)各煙道擋板5的開度，改變通過再熱器2、省煤器3和控溫煙道4的煙氣份額比例。
[0012]所述省煤器3和控溫煙道4的煙道也可分別設置為多個子煙道，省煤器3煙道的子煙道與控溫煙道4的子煙道交替分隔布置。
[0013]所述過熱器I和再熱器2分別設置在并排的兩個獨立煙道中，省煤器3和控溫煙道4均位于過熱器I所處的煙道中。
[0014]本發(fā)明一種可調節(jié)主、再熱汽溫及排煙溫度的鍋爐尾部煙道結構的另一種形式，適用于典型的中小型不帶再熱系統(tǒng)的單煙道鍋爐，包括設置在煙道中的過熱器1，煙道中煙氣全部通過過熱器1，其特征在于，在過熱器I沿煙氣流通方向的后方并排布置有通過分隔裝置分離的省煤器3和控溫煙道4，所述省煤器3和/或控溫煙道4的煙道中設置有開度可調的煙氣擋板5。
[0015]與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0016]1.本發(fā)明可通過新型尾部煙道結構調節(jié)不同煙道煙氣量，借助省煤器吸熱量的變化來調節(jié)爐膛吸熱量進而提高主、再熱蒸汽溫度。
[0017]2.本發(fā)明在不改變鍋爐主要運行操作結構和方式以及不改變鍋爐外部結構的情況下，對鍋爐尾部煙道結構進行重新設計，將省煤器和控溫煙道并排設置。由于控溫煙道出口與省煤器出口煙道相鄰，不同溫度的煙氣在進入脫硝系統(tǒng)之前需經過較長煙道和彎頭，可實現煙氣充分混合，使得進入脫硝系統(tǒng)的煙氣溫度均勻，避免了脫硝系統(tǒng)入口截面上溫度的大幅度偏差，對于提高脫硝效率及延長脫硝催化劑壽命都有著積極的意義。
[0018]3.本發(fā)明省煤器和控溫煙道并排設置，在煙氣溫度調節(jié)過程中對鍋爐尾部豎井煙道內的煙氣流場影響較小；此外由于各煙道長度一致，因此不同煙道的阻力接近，便于煙氣擋板調節(jié)各煙道煙氣份額。
[0019]4.本發(fā)明借助對煙氣擋板角度的調整，實現鍋爐脫硝系統(tǒng)入口煙溫的控制調整，并且煙氣的均勻混合可以提高脫硝系統(tǒng)入口煙氣溫度的測量精度，進而可以更加準確地控制擋板開度，提高了控制精度，并保證了脫硝系統(tǒng)在任意負荷下都能夠實現高效運行，避免低負荷時煙氣溫度過低對空氣預熱器和除塵器設備的損害，對于鍋爐全系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有重要的影響。
[0020]5.本實用控溫煙道由汽冷或水冷的分隔裝置隔離形成，不僅保證了分隔裝置的可靠性，同時也增加了鍋爐受熱面積。
[0021]6.本發(fā)明的結構簡單、安裝方便，運行可靠、投資費用低。
[0022]7.本發(fā)明既可用于新鍋爐設計，也適用于投運鍋爐改造。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的雙煙道鍋爐結構示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明的另一雙煙道鍋爐結構示意圖。
[0025]圖3為本發(fā)明的另一雙煙道鍋爐結構示意圖。
[0026]圖4為本發(fā)明的單煙道鍋爐結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]本發(fā)明的核心是對鍋爐尾部煙道結構進行重新設計，通過控制控溫煙道和省煤器之間的煙氣份額分配比例來控制主、再熱蒸汽溫度及脫硝系統(tǒng)入口煙溫，將其保持在最佳溫度范圍之內。以下結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0028]實施例1:
[0029]圖1所示的鍋爐為雙煙道結構，帶有再熱系統(tǒng)。前煙道和后煙道并排布置并通過隔墻或者隔板分離，前煙道布置再熱器2，后煙道布置有過熱器1、省煤器3和控溫煙道4，其中省煤器3和控溫煙道4布置在過熱器I后方，省煤器3與控溫煙道4并排布置并通過中隔墻分離，省煤器3的煙道出口和控溫煙道4的出口分別設置煙氣擋板一 5A和煙氣擋板二5B0在高負荷時，主、再熱蒸汽溫度及脫硝系統(tǒng)6入口煙溫可以滿足脫硝最低要求溫度，控溫煙道4出口煙氣擋板二 5B保持關閉狀態(tài)，通過省煤器3煙道出口的煙氣擋板一 5A來調節(jié)前后煙道煙氣份額，從而控制再熱氣溫。當負荷下降到40%以下時，脫硝系統(tǒng)6入口煙溫低于脫硝最低要求，此時根據實時監(jiān)測到的主、再熱蒸汽溫度及脫硝系統(tǒng)6入口的煙溫，逐漸打開控溫煙道4出口的煙氣擋板二 5B，通過聯合控制煙氣擋板一 5A、煙氣擋板二 5B的角度，來控制煙氣流經過熱器1、再熱器2以及省煤器3煙道、控溫煙道4的比例，最終在保證主、再熱汽溫的同時將脫硝系統(tǒng)6入口煙溫調節(jié)在系統(tǒng)要求的最低溫度以上。
[0030]實施例2:
[0031]圖2所示的鍋爐為另一雙煙道結構，帶有再熱系統(tǒng)。前煙道和后煙道并排布置并通過隔墻或者隔板分離，前煙道布置有過熱器1、省煤器3和控溫煙道4，后煙道布置有再熱器2。其中省煤器3和控溫煙道4布置在