一种防止锅炉空气预热器硫酸氢铵堵灰的系统论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种防止锅炉空气预热器硫酸氢铵堵灰的系统，其技术方案要点是两个一次风空气预热器和两个二次风空气预热器内均设置有若干个隔离板，若干个隔离板将换热腔划分成若干个并排设置的子换热腔，第一通气管的数量与一次风空气预热器内的子换热腔的数量相同，第二通气管的数量与二次风空气预热器内的子换热腔的数量相同，第一通气管和第二通气管内均设置有用于阻断气体流动的隔离组件，隔离组件电连接至控制系统，解决了现有锅炉空气预热器硫酸氢铵堵灰的现象且维护操作繁琐的问题。

主设计要求

1.一种防止锅炉空气预热器硫酸氢铵堵灰的系统，包括有烟气管道(1)，所述烟气管道(1)内设置有两个一次风空气预热器(3)和两个二次风空气预热器(4)，两个所述一次风空气预热器(3)和两个二次风空气预热器(4)均沿烟气管道(1)长度方向布置且均包括有与烟气管道(1)相连通的换热腔(2)，两个二次风空气预热器(4)均位于两个一次风空气预热器(3)之间，两个所述一次风空气预热器(3)和两个所述二次风空气预热器(4)均包括有若干个相互独立且阵列设置的风道(7)，若干个所述风道(7)的两端均延伸至烟气管道(1)的管壁上并与外界连通，所述烟气管道(1)的外壁上设置有用于将两个一次风空气预热器(3)内的风道(7)相连通的第一通气管(5)和用于将两个二次风空气预热器(4)内的风道(7)相连通的第二通气管(6)，所述第一通气管(5)和第二通气管(6)均位于烟气管道(1)的同侧，其特征在于：两个所述一次风空气预热器(3)和两个二次风空气预热器(4)内均设置有若干个隔离板(13)，若干个所述隔离板(13)将换热腔(2)划分成若干个并排设置的子换热腔(14)，所述第一通气管(5)的数量与一次风空气预热器(3)内的子换热腔(14)的数量相同，所述第二通气管(6)的数量与二次风空气预热器(4)内的子换热腔(14)的数量相同，所述第一通气管(5)和第二通气管(6)内均设置有用于阻断气体流动的隔离组件(8)，所述隔离组件(8)电连接至控制系统。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种防止锅炉空气预热器硫酸氢铵堵灰的系统，其特征在于：靠近烟气管道(1)入口的所述一次风空气预热器(3)上设置有与若干个子换热腔(14)一一对应且用于监测烟气进入子换热腔(14)之前的温度的初始测温件(9)，靠近烟气管道(1)出口的所述一次风空气预热器(3)上设置有与若干个子换热腔(14)一一对应且用于监测烟气进入子换热腔(14) 之后的温度的终末测温件(10)，在若干个用于气体流出的风道(7)端口处设置有用于监测空气经换热后的温度的考量测温件(11)。

3.根据权利要求1或2所述的一种防止锅炉空气预热器硫酸氢铵堵灰的系统，其特征在于：所述一次风空气预热器(3)和二次风空气预热器(4)这两者内的隔离板(13)的数量相同且一一对应设置，若干根所述第一通气管(5)和若干根第二通气管(6)一一对应且处于同一平面内，位于同一平面内的第一通气管(5)围在第二通气管(6)外，位于同一平面内的所述第一通气管(5)内的隔离组件(8)与第二通气管(6)内的隔离组件(8)均连接至同一个驱动电机(12)的输出轴上，所述驱动电机(12)外接控制系统。

4.根据权利要求3所述的一种防止锅炉空气预热器硫酸氢铵堵灰的系统，其特征在于：位于同一平面内的所述第一通气管(5)和第二通气管(6)一体成型且两者的空腔不连通。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉系统，更具体的说是涉及一种防止锅炉空气预热器硫酸氢铵堵灰的系统。

背景技术

随着国家对燃煤锅炉、垃圾锅炉或生物质锅炉大气污染物排放标准控制的越来越严格，燃煤锅炉都装设了烟气脱硝装置，脱硝工艺一般采用SNCR选择性非催化还原法或SCR选择性催化还原法，脱硝剂一般为氨水或尿素溶液。锅炉运行一段时间后，在空气预热器处出现了不同程度的堵灰现象，堵灰的原因通常是未完全反应的氨水或尿素溶液与烟气中的三氧化硫反应生成硫酸氢铵，硫酸氢铵的熔点是147℃，即当烟温低于147℃时，硫酸氢铵会结晶，且硫酸氢铵结晶过程中还会与飞灰粘结，造成堵塞。硫酸氢铵堵灰会造成锅炉效率下降，风机厂用电量升高，空气预热器腐蚀，锅炉阻力增大，锅炉出力降低等后果，不仅有经济效益的损失，还会带来安全风险。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种锅炉阻力小，耐腐蚀且防止锅炉空气预热器硫酸氢铵堵灰的系统。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种防止锅炉空气预热器硫酸氢铵堵灰的系统，包括有烟气管道，所述烟气管道内设置有两个一次风空气预热器和两个二次风空气预热器，两个所述一次风空气预热器和两个二次风空气预热器均沿烟气管道长度方向布置且均包括有与烟气管道相连通的换热腔，两个二次风空气预热器均位于两个一次风空气预热器之间，两个所述一次风空气预热器和两个所述二次风空气预热器均包括有若干个相互独立且阵列设置的风道，若干个所述风道的两端均延伸至烟气管道的管壁上并与外界连通，所述烟气管道的外壁上设置有用于将两个一次风空气预热器内的风道相连通的第一通气管和用于将两个二次风空气预热器内的风道相连通的第二通气管，所述第一通气管和第二通气管均位于烟气管道的同侧，两个所述一次风空气预热器和两个二次风空气预热器内均设置有若干个隔离板，若干个所述隔离板将换热腔划分成若干个并排设置的子换热腔，所述第一通气管的数量与一次风空气预热器内的子换热腔的数量相同，所述第二通气管的数量与二次风空气预热器内的子换热腔的数量相同，所述第一通气管和第二通气管内均设置有用于阻断气体流动的隔离组件，所述隔离组件电连接至控制系统。

作为本实用新型的进一步改进，靠近烟气管道入口的所述一次风空气预热器上设置有与若干个子换热腔一一对应且用于监测烟气进入子换热腔之前的温度的初始测温件，靠近烟气管道出口的所述一次风空气预热器上设置有与若干个子换热腔一一对应且用于监测烟气进入子换热腔之后的温度的终末测温件，在若干个用于气体流出的风道端口处设置有用于监测空气经换热后的温度的考量测温件。

作为本实用新型的进一步改进，所述一次风空气预热器和二次风空气预热器这两者内的子换热腔数量相同，若干根所述第一通气管和若干根第二通气管一一对应且处于同一平面内，位于同一平面内的第一通气管围在第二通气管外，位于同一平面内的所述第一通气管内的隔离组件与第二通气管内的隔离组件均连接至同一个驱动电机的输出轴上，所述驱动电机外接控制系统。

作为本实用新型的进一步改进，位于同一平面内的所述第一通气管和第二通气管一体成型且两者的空腔不连通。

本实用新型的有益效果：将现有的空气预热器内部通过隔离板划分成若干个独立的子换热腔，且若干个子换热腔互不干扰，将若干个风道被分入不同的子换热腔内，通过锅炉DCS系统逐个控制隔离组件使得相应的第一通气管和第二通气管内空气无法流通，相应的风道内没有空气流动，该风道所在的子换热腔内的烟气得不到冷却从而温度上升，使得该风道处于干烧状态，硫酸氢铵晶体升华并随着烟气流动被排出，且流经一次风空气预热器和二次风空气预热器后的烟气温度总体上变化小，排出的烟气温度处于允许值的范围内，安全性高；如此设计相比现有中需要定期拆开锅炉系统进行对硫酸氢铵除去的维护工作能够简化维护操作，且在锅炉系统工作的同时进行维护工作，操作简便，维护工作自动化以及智能化，不仅解决了硫酸氢铵堵塞的问题，而且提高了锅炉系统的使用效率。

附图说明

图1为本实用新型安装于锅炉系统中时的主剖视图；

图2为图1中B处的放大图；

图3为本实用新型脱离烟气管道时的立体示意图。

附图标记：1、烟气管道；2、换热腔；3、一次风空气预热器；4、二次风空气预热器；5、第一通气管；6、第二通气管；7、风道；8、隔离组件；9、初始测温件；10、终末测温件；11、考量测温件；12、驱动电机；13、隔离板； 14、子换热腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。

参照图1至图3所示，本实施例的一种防止锅炉空气预热器硫酸氢铵堵灰的系统，包括有烟气管道1，烟气管道1内设置有两个一次风空气预热器3和两个二次风空气预热器4，两个一次风空气预热器3和两个二次风空气预热器4均沿烟气管道1长度方向布置且均包括有与烟气管道1相连通的换热腔2，两个二次风空气预热器4均位于两个一次风空气预热器3之间，两个一次风空气预热器3和两个二次风空气预热器4均包括有若干个相互独立且阵列设置的风道7，风道7是用于外界气体流动的管道，若干个所述风道7的两端均延伸至烟气管道1的管壁上并与外界连通，即若干个风道7的两端均延伸至子换热腔14的腔壁上，烟气管道1的管壁上开设有通孔，一次风空气预热器3或是二次风空气预热器4的壳壁与烟气管道1内壁贴合，且通孔与风道7连通，亦或是一次风空气预热器3或是二次风空气预热器4的壳壁外连接与风道7连通的管路，该管路能够穿过通孔延伸到烟气管道1外；在烟气管道1的外壁上设置有用于将两个一次风空气预热器3内的风道 7相连通的第一通气管5和用于将两个二次风空气预热器4内的风道7相连通的第二通气管6，第一通气管5和第二通气管6均位于烟气管道1的同侧，第一通气管5 和第二通气管6相互间独立，第一通气管5和第二通气管6均可采用焊接的方式连接在烟气管道1的外壁上，将两个一次风空气预热器3和两个二次风空气预热器4 分成两组，每组均包括一个一次风空气预热器3和一个二次风空气预热器4且一次风空气预热器3和二次风空气预热器4连接在一起，若干个风道7相互间隔一定距离以便于烟气从它们之间流经，因空气从一组一次风空气预热器3和二次风空气预热器4流到另一组一次风空气预热器3和二次风空气预热器4内，空气温度会上升且比较高，即第一通气管5和第二通气管6选用铁质管料而不选用橡胶管或是塑料管，这是现有中锅炉系统的结构；

在现有的基础上进行改进，两个一次风空气预热器3和两个二次风空气预热器4内均设置有若干个隔离板13，隔离板13应满足耐腐蚀且耐高温的性质，即隔离板13可选用钢板等，若干个隔离板13将换热腔2划分成若干个并排设置的子换热腔14，两个一次风空气预热器3和两个二次风空气预热器4内的若干个风道7被划分入若干个子换热腔14内，为保证后续操作每个子换热腔14所产生的效果一致，则将若干个风道7进行均分，第一通气管5的数量与一次风空气预热器3内的子换热腔14的数量相同，第二通气管6的数量与二次风空气预热器4内的子换热腔14的数量相同，子换热腔14内的风道7的数量可能为一个或是多个，若每个子换热腔14内的风道7的数量为一个，第一通气管5和第二通气管6均与风道7对应连通，若每个子换热腔14内的风道7的数量不止一个，将第一通气管5和第二通气管6两者的管口内径做大，以保证第一通气管5和第二通气管6两者的管口连接至烟气管道1的侧壁上时能够将多个风道7的端口均包揽在内，即一根第一通气管5或是一根第二通气管6能够与多个风道7同时连通，第一通气管5和第二通气管6内均设置有用于阻断气体流动的隔离组件8，隔离组件8电连接至控制系统，控制系统为现有中控制锅炉整个系统工作的现有技术，即锅炉DCS控制系统，隔离组件8可选用一种电磁阀，将第一通气管5从中间切割去一段，并将电磁阀置于第一通气管5被切断的位置，将两个切口端均连接至电磁阀并做密封处理，通过控制系统驱动电磁阀来实现被切成两段的第一通气管5是否相通，第二通气管 6如第一通气管5一样设置有隔离组件8；隔离组件8也可为一个铰接有挡板的环体，将第一通气管5或第二通气管6切成两段，并将两段的切口分别连接至环体的两面上，并做好密封处理；

进一步优化，具体参照图3所示，为了避免第一通气管5和第二通气管6两者间线路交错而变得复杂的现象，一次风空气预热器3和二次风空气预热器4这两者内的隔离板13的数量相同且一一对应设置，即一次风空气预热器3和二次风空气预热器4两者内的子换热腔14的数量均相同且一一对应连通，第一通气管5的数量和第二通气管6的数量一致，将若干根第一通气管5和第二通气管6一一对应设置且处于同一平面内，位于同一平面内的第一通气管5围在第二通气管6外，将第一通气管5和第二通气管6设置于同一个竖直平面内，如此设计能够使得第二通气管6和第一通气管5所用长度最短，空间占用小，位于同一竖直面内的第一通气管5内的挡板与第二通气管6内的挡板均连接至同一个驱动电机12的输出轴上，驱动电机12能够驱动其输出轴转动从而实现一台驱动电机12同时控制第一通气管5和第二通气管6内部挡板的转动，驱动电机12外接控制系统；

进一步优化，具体参照图2所示，靠近烟气管道1入口的一次风空气预热器3 上设置有与若干个子换热腔14一一对应且用于监测烟气进入子换热腔14之前的温度的初始测温件9，靠近烟气管道1出口的一次风空气预热器3上设置有与若干个子换热腔14一一对应且用于监测烟气进入子换热腔14之后的温度的终末测温件10，在若干个用于气体流出的风道7端口处设置有用于监测空气经换热后的温度的考量测温件11，若每个子换热腔14内的风道7只有一个，那么每个风道7均设置考量测温件11，若每个子换热腔14内的风道7为多个，则在烟气管道1的外壁上设置多个与子换热腔14一一对应的通管，通管能够同时与多个风道7连通，在通管上设置考量测温件11，考量测温件11能够测量多个风道7排出的气体混合后的温度，在锅炉系统正常运行下，初始测温件9、终末测温件10和考量测温件 11三者均对应有一个以供参考的设计值和一个以确保正常运行的允许值，为控制生产成本，初始测温件9、终末测温件10和考量测温件11均可采用温度计，温度计可定位于烟气管道1的外壁上，温度计用于测量温度的一端延伸至相应的管内以便于与气体接触；若为了安装生产方便，初始测温件9、终末测温件10和考量测温件11均可采用现有的温度传感器，将温度传感器用于测量温度的探头置于相应的位置并能够与气体充分接触，将与探头连接的处理系统与控制系统电连接在一起，即温度传感器所测的温度信息能够反馈给控制系统，以便使用者进行观察与监控；

为了方便说明，具体参照图3所示，这里将一次风空气预热器3和二次风空气预热器4两者设计成一样的，且子换热腔14内的风道7均为一个，在锅炉系统使用过程中，烟气管道1垂直于底面设置，烟气在烟气管道1内的流动方向是由上至下，则烟气管道1的上端口为入烟口，初始测温件9靠近入烟口设置，下端口为出烟口，终末测温件10靠近出烟口设置，将靠近于出烟口位置的一次风空气预热器3和二次风空气预热器4均外接鼓风机，此时控制系统控制所有驱动电机12运作，使得隔离组件8转动至所有第一通气管5和第二通气管6均能够让气体流通的状态，鼓风机将外接气体吹入一次风空气预热器3和二次风空气预热器4内，气体顺着第一通气管5和第二通气管6相对地面从下往上流动入靠近于入烟口的一次风空气预热器3和二次风空气预热器4内，空气由下往上流动相比空气由上往下流动便于对烟气进行多次冷却，冷却效果好，由现有的锅炉系统的公众常识所知，硫酸氢铵在147℃以下呈固态，硫酸氢铵在147℃-207℃呈液态，硫酸氢铵在207℃以上呈气态，烟气被冷却后，其温度会低于147℃，烟气中的硫酸氢铵开始结晶并依附在风道7的管壁上、子换热腔14的腔壁上和隔离板13 上，随着硫酸氢铵晶体的积累会导致风道7与隔离板13之间的空隙减小而导致烟气流动不顺，甚至风道7和隔离板13之间处于封闭状态，从而使得烟气无法流经一次风空气预热器3和二次风空气预热器4，烟气管道1内的烟气无法流通，为避免硫酸氢铵晶体的析出，按照一定顺序，给控制系统输入指令，控制系统控制其中一个驱动电机12运作，该驱动电机12带动隔离组件8转动，该驱动电机12所对应的第一通气管5和第二通气管6内部均被阻断，空气无法流通，其余的隔离组件8均保持不动，则该第一通气管5和第二通气管6所对应的四个风道7内的空气停止流动，不妨将这四个未有空气流动的风道7视为一组，流经该组风道7外的烟气无法受到冷却，相应的子换热腔14内的温度上升，当初始测温件9和终末测温件10两者的读数达到基本一致时，该组风道7处于干烧状态，烟气保持在 207℃以上，保持20分钟到30分钟的通烟时间，该组风道7外壁上、相应的子换热腔14的腔壁上以及隔离板13上的硫酸氢铵晶体会升华，升华后的硫酸氢铵随着烟气一起从出烟口排到外界，且在隔离板13的作用下，相邻的子换热腔14不会受到该子换热腔14内温度的影响，通烟时间根据实际烟气的温度可进行调整，直至该组风道7干烧结束后，通过对控制系统输入指令来控制该组风道7所对应的驱动电机12复位，该驱动电机12驱动其所连接的隔离组件8复位，该组风道7 所对应的第一通气管5和第二通气管6处于畅通状态，鼓风机能够将空气鼓入该组风道7内且空气保持流通，稳定10分钟后，观察终末测温件10的读数，若终末测温件10的读数达到或接近设计值，且考量测温件11得读数升高或接近设计值，可视为干烧完成，否则需要重新控制隔离组件8使得该组风道7内的空气再次不流通，延长干烧时间；当一组风道7干烧完成后，重复上述步骤逐一控制其他的驱动电机12带动相应的隔离组件8，相应的第一通气管5和第二通气管6内部被阻断，以便于相应的风道7进行干烧，每次干烧只能干烧一组风道7，同时要确保初始测温件9、终末测温件10和考量测温件11的读数不会超过相应的允许值；

如此设计相比现有中需要定期拆开锅炉系统进行对硫酸氢铵除去的维护工作能够简化维护操作，且在锅炉系统工作的同时进行维护工作，操作简便，维护工作自动化以及智能化，解决了硫酸氢铵堵塞的问题，并提高了锅炉系统的使用效率，且流经一次风空气预热器3和二次风空气预热器4后的烟气温度总体上变化小，排出的烟气温度处于允许值的范围内，安全性高。

进一步优化，可将位于同一平面内的第一通气管5和第二通气管6一体成型，即一根管子中有两段通孔，且两段通孔互不相通，如此设计相比将第一通气管5 和第二通气管6两者分别独立设置的设计在安装上趋于简化，在结构强度上更加稳定，不易损坏。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

设计图

一种防止锅炉空气预热器硫酸氢铵堵灰的系统论文和设计

一种防止锅炉空气预热器硫酸氢铵堵灰的系统论文和设计

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢