本发明专利技术公布了一种利用烟气余热降低电站锅炉高温腐蚀的装置及方法，该装置新增烟气-空气换热器、间接式空气预热器、罗茨风机及相应的烟气和空气管路。该方法流程为：烟气在进入空气预热器之前分流一部分进入烟气-空气换热器，其余烟气仍进入空气预热器加热一次风和二次风；从烟气-空气换热器排出的烟气汇入空气预热器出口的烟道，两股烟气混合后进入间接式空气预热器。间接式空气换热器由烟气-油换热器和空气-油换热器组成，以导热油为介质间接实现烟气和空气的换热。烟气-空气换热器中被加热的空气作为燃烧空气，从锅炉燃烧器部位的侧墙壁进入炉膛，保证侧墙壁燃烧区形成氧化性气氛，降低或减轻侧墙水冷壁的高温腐蚀。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公布了，该装置新增烟气-空气换热器、间接式空气预热器、罗茨风机及相应的烟气和空气管路。该方法流程为：烟气在进入空气预热器之前分流一部分进入烟气-空气换热器，其余烟气仍进入空气预热器加热一次风和二次风；从烟气-空气换热器排出的烟气汇入空气预热器出口的烟道，两股烟气混合后进入间接式空气预热器。间接式空气换热器由烟气-油换热器和空气-油换热器组成，以导热油为介质间接实现烟气和空气的换热。烟气-空气换热器中被加热的空气作为燃烧空气，从锅炉燃烧器部位的侧墙壁进入炉膛，保证侧墙壁燃烧区形成氧化性气氛，降低或减轻侧墙水冷壁的高温腐蚀。【专利说明】
本专利技术属于电站锅炉防腐蚀领域，涉及一种利用烟气余热来降低电站锅炉高温腐蚀的装置及方法。
技术介绍
在低温条件下，水冷壁管子中的Fe会发生氧化，但速度很慢，且氧化物为致密稳定的氧化铁，形成防止Fe进一步氧化的保护层。金属铁的氧化物可能有不同的结构，其中Fe2O3比较稳定，与管子结合比较紧密；磁性氧化铁Fe3O4 (FeOFe2O3)稍次，其中的FeO比较疏松，容易脱落。一般来说管子温度在300°C以下时，腐蚀速度很低。炉膛水冷壁的高温腐蚀为在高温条件下，含硫燃料燃烧时产生的腐蚀性媒介与高温水冷壁管接触时，将管子的铁基体变转变为FeS，或进而转变为FeO。这些产物质地疏松，不能阻止铁基体的进一步反应。影响水冷壁高温腐蚀的因素，有燃料品质(特别是燃煤的含硫量、含氯量等)、炉内燃烧的气氛和流场、水冷壁温度等。燃料含硫是造成水冷壁腐蚀的关键因素，含硫量越高，高温腐蚀越严重。炉内或局部燃烧区存在还原性气氛是水冷壁发生高温腐蚀的重要原因。炉内流场组织不良产生煤粉近壁燃烧或煤粉刷墙会加速水冷壁的高温腐蚀。电站对冲燃烧布置锅炉的高温腐蚀通常发生在侧墙水冷壁上，这主要是因为采用前后墙对冲布置时采用旋流燃烧器，但一次风不旋转。因此，当一次风风速较大时，前后墙的一次风会相互碰撞，导致煤粉气流冲向侧墙水冷壁，煤粉在侧墙水冷壁附近燃烧，温度较高并可能会冲刷水冷壁，使得侧墙水冷壁发生高温腐蚀。降低一次风的速度有利于炉内煤粉燃烧的稳定，同时略可缓解两侧墙的高温腐蚀，但不能从根本上解决该炉的高温腐蚀问题。增加内二次风的旋流强度有利于煤粉的提前着火和稳定燃烧，而增大内二次风量则会导致着火推迟和煤粉燃尽率变差。对于对冲锅炉侧墙水冷壁的高温腐蚀，可以采用贴壁风的方法来预防。在锅炉侧墙增加贴壁风可以降低侧墙水冷壁处的温度，改善区域还原性气氛并防止煤粉刷墙。可以有效降低侧墙水冷壁的高温腐蚀。
技术实现思路
技术问题:本专利技术提供一种降低电站锅炉水冷壁发生高温腐蚀的可能性、合理利用电站锅炉的烟气能量、尽量减少所需能量输入的利用烟气余热降低电站锅炉高温腐蚀的装置，同时提供一种基于该装置的利用烟气余热降低电站锅炉高温腐蚀的方法。 技术方案:本专利技术的利用烟气余热降低电站锅炉高温腐蚀的装置，包括空气预热器、与空气预热器连接的间接式空气预热器、与空气预热器并联的烟气-空气换热器、与烟气-空气换热器空气进口连接的风机。间接式空气预热器包括烟气-油换热器、循环泵、空气-油换热器和膨胀槽，烟气-油换热器导热油路与空气-油换热器的导热油路通过循环泵连通，构成导热油循环回路；膨胀槽设置在烟气-油换热器的导热油路出口之后的导热油管路上；烟气-油换热器上设置有烟气进口和烟气出口，烟气进口同时与空气预热器和烟气-空气换热器的烟气出口连通，空气-油换热器上设置有空气进口和空气出口，空气出口与空气预热器的空气进口连接。本专利技术的利用烟气余热降低电站锅炉高温腐蚀的方法，基于上述装置，具体流程为: 从省煤器排气口排出的烟气分成两路，一路进入空气预热器，另一路进入烟气-空气换热器，两路烟气经换热排出，混合后进入间接式空气预热器中的烟气-油换热器，释放热量后排出。经循环泵升压输送的导热油在换热回路中循环流动，导热油在烟气-油换热器中吸收烟气的热量后升温，进入空气-油换热器中释放热量，对一次风和二次风进行提前预热，膨胀槽作为保护装置，保证加热器在启动、变工况等情况下的正常运行。一次风和二次风经烟气-油换热器提前预热后，进入空气预热器中加热到额定温度后输送至炉膛；风机将空气输送入烟气-空气换热器中，吸收烟气释放的热量后，经输送进入炉膛。本专利技术方法中，风机将空气输送入烟气-空气换热器中，吸收烟气释放的热量后，从电站锅炉燃烧器部位的侧墙进入炉膛。此部分空气从侧墙进入炉膛，作为燃烧空气，保证侧墙壁燃烧区氧化性气氛，降低侧墙水冷壁发生高温腐蚀的可能性。入口一次风和二次风在进入空气预热器之前先进入空气-油换热器，在空气-油换热器处，导热油温度较高可加热入口一次风、二次风，实现一次风和二次风的提前预热。导热油在烟气-油换热器和空气-油换热器之间循环流动。随后，一次风和二次风进入空气预热器，被加热到额定温度。一次风和二次风由温度较低的烟气提前预热可以置换出温度较高的烟气加以回收利用。需要风机提供更多的空气时，增加空气预热器之前分流的烟气量，为了保证一次风和二次风温度的恒定，可以相应的提高循环泵的转速，提高间接式空气预热器的传热效果；需要提供的空气减少时，方法相同，减少分流的烟气量，并降低循环泵的转速，降低间接式空气预热器的换热能力。一次风和二次风在进入空气预热器之前被间接式空气预热器提前预热，在空气预热器出口一次风和二次风温度基本保持不变的前提下，可以置换出温度较高的烟气，实现不同品位的能量的置换；置换出来的能量采用烟气分流的方式来利用，此部分烟气在进入空气预热器之前分流，烟气温度高，能量品位高，随后分流出来的烟气进入烟气-空气换热器，加热由风机提供的空气，并可以加热到较高的温度；由此，既可以保证一次风、二次风有恒定的温度，又可以利用回收的烟气余热加热用于降低锅炉高温腐蚀的空气。有益效果:本专利技术与现有技术相比，具有以下优点: 本专利技术中，由风机提供额外的空气，在烟气-空气换热器中被加热，之后从电站锅炉燃烧器部位的侧墙进入炉膛炉膛。进入炉膛后，此部分空气作为燃烧空气，保证侧墙壁燃烧区氧化性气氛，降低侧墙水冷壁发生高温腐蚀的可能性。此装置增加了间接式空气预热器、烟气-空气换热器和风机及相应的管路，烟气、空气流程简单；在操作方法上，需要分流烟气，操作方法相对简单，借此装置和方法可简单有效实现高温腐蚀的降低。本专利技术采用传热效果较好的间接式空气预热器来降低锅炉排烟温度。从装置上看，间接式空气预热器占地面积小，传热效果好；从操作方法上看，改变循环泵转速方便迅速，可以较好的适应变工况运行。在间接式空气预热器中，由于存在换热温差，导热油温度高于入口一次风和二次风，提高了烟气-油换热器的壁面温度，可以有效降低烟气-油换热器发生低温腐蚀的可能性。一次风和二次风在进入空气预热器之前被间接式空气预热器提前预热，在空气预热器出口一次风和二次风温度基本保持不变的前提下，可以置换出温度较高的烟气，实现不同品位的能量的置换；置换出来的能量采用烟气分流的方式来利用，此部分烟气在进入空气预热器之前分流，烟气温度高，能量品位高，随后分流出来的烟气进入烟气-空气换热器，加热由风机提供的空气，并可以加热到较高的温度；借此装置和操作方法，既可以保证一次风、二次风有恒定的温度，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用烟气余热降低电站锅炉高温腐蚀的装置，其特征在于，该装置包括空气预热器（8）、与所述空气预热器（8）连接的间接式空气预热器、与空气预热器（8）并联的烟气‑空气换热器（2）、与所述烟气‑空气换热器（2）空气进口连接的风机（3）；所述间接式空气预热器包括烟气‑油换热器（4）、循环泵（5）、空气‑油换热器（6）和膨胀槽（7），所述烟气‑油换热器（4）的导热油路与空气‑油换热器（6）的导热油路通过循环泵（5）连通，构成导热油循环回路，所述膨胀槽（7）设置在烟气‑油换热器（4）的导热油路出口之后的导热油循环回路上；烟气‑油换热器（4）上设置有烟气进口和烟气出口，所述烟气进口同时与空气预热器（8）和烟气‑空气换热器（2）的烟气出口连通，空气‑油换热器（6）上设置有空气进口和空气出口，所述空气出口与空气预热器（8）的空气进口连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：向文国，徐民，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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