一種鍋爐超低灰尾部煙道系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及一種鍋爐煙道系統，特別設及一種能夠把鍋爐省煤器出口的煙氣 含塵濃度大幅度降低、使得整個尾部煙道均處于幾乎無灰工作狀態的鍋爐煙道系統，屬于 熱力發電領域。
【背景技術】
[0002] 目前的鍋爐尾部煙道系統，煙氣除塵系統一般設置在空氣預熱器之后、脫硫裝置 之前的煙道內。由于鍋爐燃燒時，尤其是燃煤鍋爐燃燒時，會產生大量的灰，在高灰塵煙氣 環境下工作的設備均受到灰的影響。
[0003] 含塵煙氣流經脫硝系統時，飛灰中含有的化、K、Si、As等元素會使催化劑污染或 中毒，而且含有微塵顆粒的煙氣磨損反應器并使蜂窩狀的催化劑堵塞，降低脫硝效率，增加 運行成本。也有學者對脫硝系統做出改進，在脫硝系統的入口部分增加除塵設備W便去除 進入脫硝系統的大顆粒灰塵，不過該種除塵設備僅是為了去除進入脫硝系統的大顆粒灰 塵，為脫硝系統服務，其除塵效果遠遠達不到國家的排放要求，煙道中的進一步除塵設備仍 然不可或缺。而且脫硝設備之后的煙道仍然處于有灰塵狀態，該些設備依然工作在有灰的 環境中。
[0004] 空氣預熱器和煙氣余熱回收系統受到灰的磨損、積灰的影響，使得傳熱系數下降， 可靠性下降；空氣預熱器的換熱波紋板，由于要考慮積灰的作用，所W波紋間距較大，也導 致了換熱系數的降低。位于空氣預熱器之后的煙氣冷卻器，更會受到可能堵灰的影響，導致 換熱性能快速下降，流動阻力急劇升高。
[0005] 圖1所示為改造前的現有鍋爐煙道系統，鍋爐爐膛（未示出）中燃燒產生的含塵 煙氣經煙道入口在引風機的作用下依次進入省煤器、脫硝系統、空氣預熱器、煙氣余熱回收 系統、靜電除塵器、引風機和脫硫系統，最終經過煙畫排出。脫硝系統采用選擇性催化還原 法，即SCR法。在溫度300°C左右時，催化劑處于較高活性，故能達到90%的脫硝效率，但是 飛灰中含有的化、K、Si、As等元素，造成催化劑污染或中毒，減少催化劑壽命，而且含有微 塵顆粒的煙氣磨損反應器并使蜂窩狀的催化劑堵塞，故要保持90%的脫硝效率則需較高的 投資和運行成本。空氣預熱器運行于高濃度飛灰環境中，該帶來兩個方面的問題。一方面， 空氣預熱器存在較嚴重的磨損問題。經測量，額定負荷運行情況下，空氣預熱器位置處的平 均飛灰濃度達到18. 6g/kg。由于飛灰濃度較高，煙速快，空氣預熱器磨損嚴重，因此設計時 需要采用剛性高、耐磨損性能好的鋼材作為換熱管材料，空氣預熱器的制造成本非常高。另 一方面，由于煙氣中的微塵顆粒附著在換熱表面上，造成換熱器換熱熱阻增大，使得排煙溫 度偏高。該比較例的實際運行過程中，滿負荷時排煙溫度為150°C，高于設計值130°C。而 排煙溫度每升高l〇°C，鍋爐效率降低0. 5%。煙氣余熱回收系統布置在空氣預熱器與靜電 除塵之間，煙氣余熱回收利用系統包括進口聯箱61、出口聯箱62和換熱管束63,換熱管束 為螺旋翅片管。由于該對比例中的煙氣余熱回收利用系統工作于高灰濃度的煙氣環境中， 換熱管束的翅片之間非常容易積灰而造成煙道堵塞，一方面造成煙氣余熱回收系統換熱效 率下降，另一方面給整個煙道運行環境帶來很大阻力，造成引風機出力增加，因此含塵環境 中換熱管束的翅片間距設計時一般按照螺旋翅片管不低于10mm，H型翅片管不低于17mm 進行設計。該現有技術中翅片間距設計為10mm。額定功率運行情況下，煙氣余熱回收系統 的進煙溫度為135°C，排煙溫度為110°C，此時煙氣余熱回收系統的進水溫度為80°C，流量 為65t/h，出水溫度為95-105°C。靜電除塵器布置在空氣預熱器的出口端，設計除塵效率為 99. 4%，除塵器出口含塵濃度為200mg/m3。該靜電除塵器初投資和運行費用較高，在運行過 程中受鍋爐負荷變化影響，不能絕對保證除塵效率，無法應對今后國家更嚴格的排放標準。 經過除塵后的煙氣經過引風機、脫硫裝置和煙畫排出鍋爐排煙系統進入大氣。
[0006] 因此，設置于鍋爐尾部煙道的各種設備的可靠性和經濟性均受到煙氣含灰濃度的 影響，導致性能劣化。嚴重時還可W影響鍋爐的正常運行。 【實用新型內容】
[0007] 本實用新型的目的在于克服上述現有設備技術的不足，而提供一種鍋爐超低灰尾 部煙道系統，能給設備的可靠工作和高效工作帶來了環境的保障，基本處于無灰環境，從而 可W提高鍋爐乃至整個發電廠的可靠性。
[000引本實用新型采取的技術方案為：
[0009] 一種鍋爐超低灰尾部煙道系統，包括省煤器、脫硝系統、空氣預熱器，在省煤器之 后脫硝系統之前設有高溫除塵系統，脫硝系統通過依次連接的空氣預熱器、煙氣余熱回收 系統、引風機與脫硫系統相通，脫硫系統連接有煙畫。
[0010] 高溫除塵器之后的尾部煙道的煙氣含塵量均處于較低水平，其后所有的設備均處 于潔凈環境。
[0011] 所述高溫除塵系統采用高溫電除塵器。
[0012] 所述高溫除塵系統采用高溫陶瓷材料除塵器。
[0013] 所述高溫除塵系統采用高溫陶瓷材料除塵器和高溫電除塵器相結合的型式，高溫 電除塵器為初級除塵，陶瓷除塵器為深度除塵。
[0014] 所述煙氣余熱回收利用系統，采用的翅片管為螺旋翅片管或H型翅片管，換熱管 翅片間距縮小，一般為3-5mm，使得換熱系數更高。
[0015] 所述的翅片間距優選為4mm。
[0016] 本實用新型是對傳統的鍋爐尾部煙道系統的顛覆性改變，除塵系統由傳統的位于 空氣預熱器之后，前移至脫硝系統之前，形成了整個鍋爐尾部煙道的低塵煙氣環境，用于鍋 爐改造，可W使得脫硝催化劑使用溫度變寬，效率更高，避免催化劑中毒；提高空氣預熱器 和煙氣余熱回收系統的換熱系數，避免受熱面積灰、磨損、腐蝕，可W深度降低排煙溫度，提 高煙氣余熱回收系統的能量回收率；減輕引風機的磨損，降低引風機的耗電量；提高濕法 脫硫系統的效率，保證了石膏的回收質量。因此本實用新型可W提高發電廠鍋爐的經濟性 和可靠性，提高環保設備的效率，降低鍋爐尾部設備的維護工作量。
[0017] 本實用新型完全克服了現有技術的不足，在高溫除塵階段就徹底地把灰塵降低到 國家標準要求的數值，尾部煙道處于幾乎完全潔凈的狀態。本實用新型可W降低脫硝系統、 空氣預熱器、煙氣余熱回收系統、脫硫系統等的設備體積，可W把原來用于防治磨損、腐蝕、 積灰、堵灰的措施去除，降低了成本，簡化了結構，減少了空間。
[0018] 另外，本實用新型提供的結構還為進一步改進煙道其他系統提供了可能性。基于 該結構，可W構建潔凈環境下的脫硝系統，降低脫硝系統采用的催化劑的要求，無需考慮運 行中中毒的可能性；脫硝反應器可W設計得緊湊，縮小占地空間，無需考慮反應器蜂窩的堵 塞現象；可W構建新的潔凈環境空氣預熱器。換熱波紋板槽道間隙可W更為密集，使得換熱 系數更高，可W減小空氣預熱器的體積。
【附圖說明】
[0019] 圖1為現有技術的鍋爐煙道系統結構示意圖；
[0020] 圖2為本實用新型的結構示意圖；