一种烟气流量非平衡控制的烟气系统技术方案

一种烟气流量非平衡控制的烟气系统，包括空气预热器以及与空气预热器相连通的空气预热器出口烟道和空气预热器进口烟道，在空气预热器进口烟道内设置有Ｎ个分隔板，通过Ｎ个分隔板将空气预热器进口烟道分割为Ｎ＋１个烟气小通道，在该烟气小通道内还布置有Ｎ个调节门。本发明专利技术通过调节门进行烟气流量调节，使流经空气预热器的烟气流量根据蓄热板的金属温度变化形成一定的偏差。即当蓄热板金属温度越低时，其与烟气的传热温压越大，流经其表面的烟气流量相对也越大，当蓄热板的金属温度在烟气通道随着空气预热器旋转而升高时，流经其表面的烟气流量也做相应的降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电站锅炉的烟气系统，具体涉及一种电站锅炉用烟气流量非 平衡控制的烟气系统。
技术介绍
随着回转式空气预热器的应用以及电站机组的容量化发展，空气预热器出口烟道的烟气温度分布偏差越来越大。以某台1000MW机组锅炉为例，其空 气预热器烟气通道上端(按空气预热器转向区分，转子从空气侧首先转入到 的烟气通道部分为上端，在上端之后转入的部分为下端，下同)出口烟气最 低，其温度比烟气通道出口下端低4(TC以上，比平均烟气温度低2(TC左右。 这种温度分布对降低锅炉排烟温度极为不利，因为，当烟气温度低于其酸露 点温度以下某值时，空气预热器会出现严重的低温腐蚀与堵灰。当烟气温度 分布均匀时，只要排烟温度在该值以上即可。但当烟气温度出现严重的不均 匀分布时，将排烟温度按烟气平均温度控制在某值以上时，比平均温度低20 。C左右的低温区域则会出现空气预热器的低温腐蚀与堵灰，并最终导致空气 预热器的低温腐蚀与堵灰；将排烟温度按最低温度区域的温度来控制，排烟 温度比烟气温度分布均匀时高出2(TC左右，使锅炉热效率降低1%以上。在现有的烟气系统中，空气预热器进出口只有一个烟气通道，烟气均匀 地流过回转式空气预热器的蓄热板，沿着空气预热器的转向，在烟气通道中， 空气预热器的蓄热板金属温度不断升高，从烟气通道上端到下端，空气预热 器的出口烟气温度则越来越高，从而造成空气预热器出口的烟气温度偏差。这种现象在现有的烟气系统及其装置中是无法解决的。从换热原理看，当空气预热器转子的蓄热板从空气侧转到烟气侧时，在 烟气通道最上端，蓄热板的金属温度最低，与烟气的传热温压最大，换热最 强烈。随后，随着转子的转动，其蓄热板的金属、温度逐步升高，而其与烟气 的传热温压则越来越小，换热效果也越来越差。由此可见，单烟道平衡分配 烟气流量与空气预热器蓄热板的温度变化规律并不匹配，使蓄热板与烟气的 换热效果并未达到最佳，因此，根据蓄热板与烟气的传热温压合理分配烟气 流量可取得更好的换热效果，从而达到降低锅炉排烟温度的目的。从预防空气预热器的低温腐蚀与堵灰原理来看，单烟道烟气流量平衡分 配使空气预热器蓄热板在其烟气通道的最上端、温度最低，而其出口烟气温度 也最低，最容易造成低温腐蚀与堵灰。为了预防空气预热器的低温腐蚀与堵 灰，必须保证空气预热器烟气通道最上端的出口烟气温度在其酸露点温度某 数值以上，这样，使锅炉排烟温度升高，锅炉热效率降低。如果将烟气平均 温度控制在其酸露点温度某值以下，虽然使锅炉排烟温度降低，但却会造成 空气预热器的低温腐蚀与堵灰。这一矛盾在现有烟气系统中上无法解决的。上述问题出现的实质是现有的空气预热器单进口烟气通道只能平衡分配 烟气流量，且无法人为地调节，因此，在现有的烟气系统及其装置中是无法 解决空气预热器出口烟气温度分布偏差比较大的问题，也无法提高空气预热 器的换热效率。由此可见，要解决上述问题，最有效的方法是在运行中可以 人为地控制烟气流量分配，以便根据实际情况合理的进行烟气流量的非平衡 控制(通过试验以获得最佳的流量偏差分布)。这就需要对现有的烟气系统进 行改进，以便在空气预热器出口获得相对均匀的烟气温度分布与相对低的排 烟温度。这对降低锅炉排烟温度，预防空气预热器的低温腐蚀与堵灰，提高电站锅炉运行安全性与经济性具有重大的实际意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有烟气系统的上述缺点，提供了一种能够调节 烟气侧各个通道烟气流量的烟气流量非平衡控制的烟气系统。该系统在运行中可通过对N+l个通道烟气流量的调整，最终达到降低锅炉排烟温度且改善 其温度分布的目的。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是包括空气预热器以及与空 气预热器相连通的空气预热器出口烟道和空气预热器进口烟道，在空气预热器进口烟道内设置有N个分隔板，通过N个分隔板将空气预热器进口烟道分 割为N+l个烟气小通道，在N个烟气小通道内还布置有N个调节门。本专利技术的分隔板的个数1《N《9; N个分隔板即可均匀设置在空气预热器 进口烟道内，将其分隔成N+1个小烟气通道；N个分隔板也可非均匀的设置 在空气预热器进口烟道，将其分隔成N+1个小烟气通道。本专利技术通过N个分隔板，将空气预热器进口烟道分割成N+1个通道，并 在N个通道上安装调节门，通过调整N个小烟气通道的调节门，使流经空气 预热器的烟气流量根据蓄热板的金属温度变化形成一定的偏差。即当蓄热板 金属温度越低时，其与烟气的传热温压越大，流经其表面的烟气流量相对也 越大，当蓄热板的金属温度在烟气通道随着空气预热器旋转而升高时，流经 其表面的烟气流量也做相应的降低。这样，不仅可以使烟气与蓄热板的换热 效率提高；同时，还可以改善空气预热器烟气出口的烟气温度分布。此外， 还可根据空气预热器蓄热板的金属温度变化规律，人为地控制空气预热器出 口的烟气温度分布，在蓄热板金属温度低时将烟气出口 、温度控制得相对比较 高，在蓄热板金属温度升高后，则将烟气出口温度控制得相对比较低，以解决空气预热器的低温腐蚀与堵灰。由此可见，烟气流量非平衡控制系统及装 置的主要作用是(1)降低排烟温度；(2)预防空气预热器的低温腐蚀与堵 灰，在一定程度上可替代烟风系统的暖风器或热风再循环装置；(3)更重要 的是可为进一步降低锅炉排烟温度创造了条件，最终达到提高机组运行安全 性与经济性的目的。 附图说明图1为本专利技术实施例1新增设了 1 (即N4)个分隔板和调节门，小烟气 通道数量为2个，且流通截面均等划分的烟气流量非平衡控制的烟气系统示 意图2为本专利技术实施例2新增设了 1 (即N=l)个分隔板和调节门，小烟气 通道数量为2个，且2个小烟气通道流通截面采用非均等划分的烟气流量非 平衡控制的烟气系统示意图；在该系统中，处于空气预热器烟气通道上端的 小烟气通道流通面积小于其下端的小烟气通道；图3为本专利技术实施例3新增设了 1 (即N=l)个分隔板和调节门，小烟气 通道数量为2个，且2个小烟气通道流通截面采用非均等划分的烟气流量非 平衡控制的烟气系统示意图；在该系统中，处于空气预热器烟气通道上端的 小烟气通道流通面积大于其下端的小烟气通道；图4为本专利技术实施例4新增设了 2 (即N二2)个分隔板和调节门，小烟气 通道数量为3个，且流通截面均等划分的烟气流量非平衡控制的烟气系统示 意图5为本专利技术实施例5新增设了 2 (即N二2)个分隔板和调节门，小烟气 通道数量为3个，且3个小烟气通道流通截面采用非均等划分的烟气流量非 平衡控制的烟气系统示意图；在该系统中，处于空气预热器烟气通道上端的小烟气通道流通面积依次小于其下端的两个小烟气通道(即分隔板4与原烟 道组成的小烟气通道流通截面相对最小)；图6为本专利技术实施例6新增设了 2 (即N=2)个分隔板和调节门，小烟气 通道数量为3个，且3个小烟气通道流通截面采用非均等划分的烟气流量非 平衡控制的烟气系统示意图；在该系统中，处于空气预热器烟气通道上端的 小烟气通道流通面积依次大于其下端的两个小烟气通道(即分隔板4与原烟 道组成的小烟气通道流通截面相对最大)；图7为本专利技术实施例7新增设了 3 (即N=3)个分隔板和调节门，小烟气 通道数量为4个，且流通截面均等划分的烟气流量非平衡控制的烟气系统示 意图8为本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气流量非平衡控制的烟气系统，包括空气预热器（１）以及与空气预热器（１）相连通的空气预热器出口烟道（２）和空气预热器进口烟道（３），其特征在于：在空气预热器进口烟道（３）内设置有Ｎ个分隔板，通过Ｎ个分隔板将空气预热器进口烟道（３）分割为Ｎ＋１个烟气小通道，在该烟气小通道内还布置有Ｎ个调节门。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王春昌，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]