蒸气发生器系统的操作技术方案

一种降低从空气预热器（１４）到颗粒收集装置诸如静电除尘器（１６）或者纤维过滤器的废气（２２）温度以改进操作。这可以通过降低从空气预热器（１４）来的出口废气（２２）的温度或在流出后降低其温度而实现。在一个实施例中，使燃烧所需要的过量空气通过空气预热器（１４），使被加热的过量空气或者被排放（３４），或者用于工厂中各种用途（３２、３４）。一个特别的实施例包括分段旋转再生空气预热器（１４）的空气出口侧和从尘土含量最低的部段抽取过量空气。另外，通过减少主空气数量可以提供对废气（２２）另外的冷却，通常为旁路空气预热器（１４），然后提供其它方式来控制到粉碎机的主空气温度。也可以在空气预热器（１４）后通过热交换器或者用水喷淋冷却降低废气（２２）的温度。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及一种方法，用于改进燃煤蒸气发生工厂中的颗粒收集装置的性能。更具体说，本专利技术涉及对从空气预热器流向静电除尘器或袋室过滤器的废气的温度控制。燃煤蒸气发生工厂使用空气预热器从废气给进入的燃烧空气传输热量，并且多数使用位于空气预热器下游的静电除尘器或袋室过滤器在废气排放之前从中去除颗粒飞灰。根据使用的特殊的煤和所生产的包含硫成分的飞灰的性质，进入静电除尘器或袋室的废气的温度可以对收集效果有很大影响。例如，静电除尘器中的所谓的背晕对于高阻飞灰来说可以是增加颗粒发射的主要源，而废气温度可以对背晕效应有极明显的影响。类似地，废气温度可以明显影响袋室纤维过滤器中的飞灰的烧结特性。由于上述理由，希望能够控制进入空气预热器或袋室中的废气的温度。另一方面，对主、辅燃烧空气的数量和温度的需求以及空气预热器的设计对离开空气预热器的废气温度有基本的影响。另外，需要控制离开空气预热器冷端的废气的温度，以避免冷凝和堵塞。专利技术概要本专利技术涉及降低从空气预热器流到颗粒收集装置的废气的温度，该颗粒收集装置包括静电除尘器或纤维过滤器。更具体说，本专利技术涉及对空气预热器的改进以降低出口废气温度和/或降低流出空气预热器之后但在到达颗粒收集装置之前的废气温度。在改进空气预热器的操作时，增加通过空气预热器的气流团，使其超过燃烧所需要的量，然后把该过量空气用于工厂中除燃烧之外的一种或多种用途，而不仅将其排放掉。本专利技术的一个方面涉及获得相对清洁的过量空气流以减少颗粒发射的一种方法，它通过将旋转再生空气预热器的排气口侧分段并从载有灰尘最少的部段处抽出过量空气而实现。也可以通过减少旁路空气预热器的基本空气的数量和提供其它路径使另外的空气通过空气预热器来控制到达粉碎机的基本空气的温度。另外一种控制到达颗粒收集装置的废气温度的方法是在废气通过空气预热器之后通过与一个更冷的蒸气发生器气流进行热交换或通过用水喷淋冷却来冷却废气。可以单独使用通过空气预热器的冷却，也可以使其与改进的空气预热器的操作结合使用。本专利技术的另一方面是对过程的控制以响应各种系统参数而维持希望的温度。附图的简要描述附图说明图1是结合本专利技术的一个实施例的蒸气发生器系统的原理流程图；图2是一个旋转再生空气预热器的透视图，该空气预热器结合有按照图1所示的实施例来实现本专利技术的装置；图3是类似图1所示的原理流程图，但表示对图1实施例的某些改进；图4也是类似图1所示的原理流程图，但表示另一种可选择的安排，用于使用在过量空气中的热量；图5也是类似于图1所示的原理流程图，但表示过量空气的另外的使用；图6和图7表示使附加的空气通过空气预热器的安排，它通过减少旁路空气预热器的粉碎机搀和空气的量而实现；图8表示在废气流出空气预热器后使其冷却的安排，其可以单独使用或与通过空气预热器的过量空气结合使用；图9表示在废气流出空气预热器后使其冷却的另一可选的安排。优选实施例的描述在空气预热器中，空气的容量率(CA)和废气的容量率(CG)以及空气侧效率(EA)和煤气侧效率(EG)控制着运行。容量率是质量流乘以介质的特定热量的乘积。在典型燃煤锅炉操作中，空气的质量流和该空气的特定热量都小于煤气流的相应值。作为一个例子，空气流速率也许是4,670,000磅/小时，特定热量为0.247英国热单位/磅.°F，而煤气流速率可能是5,600,000磅/小时，特定热量为0.264英国热单位/磅.°F。这样，CA/CG的比率为0.78，它意味着可以从煤气流中去除的能量由空气流决定。甚至在空气出口温度等于煤气出口温度(EA=1)的场合，煤气侧的效率(FG)也是0.78，因为EG=EACA/CG。因为EG也等于煤气进入(TGI)温度减去煤气流出(TGO)温度除以温度头，且假定TGI为750°F和空气进入温度(TAI)为75°F，则最低可能的TGO等于223.5°F。实践中，超过0.9的EA需要增加很大量的空气预热器表面区域。在CA/CG为0.8时，EA从0.909上升到0.93(增加2.3％)要求表面区域增加18％。对于上面TGI=750°F和TAI=75°F的例子，0.909的EA等于0.709(0.909×0.78)的EG，它产生271°F的TGO和689°F的TAO.如果对于同样的表面区域CA/CG增加到0.9，则EA将为0.88，并且在空气预热方面有下降到669°F的损失，低20°F。然而，现在的EG为0.88×0.9=0.792，它将产生215°F的TGO，减少56°F。在215°F时，静电除尘器可以小很多，比预热损失20°F的当今值节省更多钱。增加CA/CG的方法是增加空气的质量流，然后排放不需要燃烧的过量的加热空气。排放过量空气通常包括在工厂中某处使用加热的空气。加热的空气的一种使用是在排放到烟囱前再加热离开洗涤塔的饱和的废气，以增加其上浮性和减少缕流的可见性。然而，为此目的或为其它任何需要排放过量空气到大气中的目的使用来自空气预热器的过量空气的一个可能的问题常常是包含相当数量的颗粒物质，这可能由于发射限定而限制其使用。虽然下面对本专利技术的各种实施例的说明通常专门参考静电除尘器，但是本专利技术也适用于袋室过滤器。另外，本说明通常针对旋转再生空气预热器而言，但是至少本专利技术的某些实施例也可使用于再生空气预热器。附图1以示意形式表示一个蒸气发生器系统，它包括蒸气发生器12，空气预热器14，静电除尘器16，废气洗涤塔18和烟囱煤气再加热器20。各部件的这种安排是蒸气发生器系统的典型安排，特别是使用静电除尘器去除废气中的颗粒和使用洗涤塔去除煤气污染物的燃煤蒸气发生器。废气22向空气预热器14的废气侧24的热交换器表面24传输热量，这一热量被空气预热器14的空气侧28的进入空气26吸收。大多数被加热的空气用作主燃空气30和辅燃空气32。后面将解释第三被加热的空气流34。来自静电除尘器16的废气17在18被洗涤，并在20处被再加热。如同在上面专利技术背景中所讨论的，希望增加空气质量流超过燃烧所需要的数量。这通过增加CA/CG和减少废气温度以有利于静电除尘器16。同样如前所述，这一过量空气“被排放”，它通常意味着在工厂的某处使用它。在图1中，被排放的过量空气是空气流34。过量的加热空气的一种主要的用途是再加热或帮助再加热来自废气洗涤塔18的饱和烟囱煤气超过露点，以减小缕流的可视性和有助于上扬。在图1以及图3和图5中，这通过将过量空气流34加到在19处的烟囱煤气然后将混合物向上排放到烟囱37来表示。另外，可以使用热传输装置20诸如蒸气线圈再加热器或燃烧器给废气传输热量。过量空气和热传输装置20一同使用和不使用过量空气相比将减小热传输装置需要的尺寸。代替使用过量空气再加热废气，可以在35处把过量空气流34径直排放到大气中。如果希望的话，该被排放的空气35可以使用诸如过滤器33来清洁。因为被排放的空气35的流速率可能很小，所以只需要小的过滤器装置。使用来自空气预热器的加热的空气与已清洁过的废气混合产生的问题是空气从空气预热器携带相当数量的颗粒物质。这对于使用具有高灰成分的的燃料例如煤来说特别是这样。包含相当数量颗粒负载的这种空气流不能与废气混合而向上排放到烟囱，因为烟囱煤气排出有限制。随着旋转再生空气预热器的转子从煤气侧转动到空气侧，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作蒸气发生器系统的方法，该系统包括一个蒸气发生器，其产生废气流，一个空气预热器，它从所述废气流传输热量到进入空气流，以产生一个加热空气流，以及颗粒控制装置，用以从所述废气流中清除颗粒，所述方法包括步骤：ａ． 使一定数量的空气通过所 述空气预热器，其中所述空气被加热，选择所述一定数量的空气为操作所述颗粒控制装置提供所希望的废气温度，并包括含有燃烧空气的第一部分和含有过量空气的第二部分；ｂ． 从所述空气预热器中抽取所述数量的加热空气；ｃ． 使所述第一部分加热空气通 到所述蒸气发生器作为燃烧空气；以及ｄ． 使所述第二部分加热空气绕过所述蒸气发生器作为过量空气。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DK安德森，WS库特曼，M帕尔克斯，F平尼坎普，KEG波尔勒，MJ里尼，JD赛巴尔德，S斯里尼瓦萨查，M托坎，
申请(专利权)人：阿尔斯托姆电力公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]