CN102798112A - 一种防止结渣积灰的锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锅炉防止结渣积灰技术，特别是一种防止结渣积灰的锅炉，包括炉膛、与炉膛连通的烟道，炉膛顶部设置有屏式过热器，烟道内设置有对流过热器和再热器，对流过热器和再热器所在烟道的后面为低温区，与低温区前端相邻的烟道的底部设置有下降管，下降管下端设置有激冷室，激冷室底部的出口连接至澄清槽的进口，澄清槽的进口连接至过滤器的进口，过滤器的进口连接至二次换热器的进口，二次换热器的出口通过若干管道连通至位于下降管管壁的激冷水进口；所述激冷室的侧壁上端的出口连接尾部烟道；本发明在锅炉尾部采用激冷室对烟气进行水浴除尘，减少了锅炉低温区受热面的结渣和积灰，提高了换热面的换热效率，稳定锅炉出力。
Description
技术领域
本发明涉及防止煤粉锅炉结渣积灰的技术，特别是一种防止结渣积灰的锅炉。
背景技术
高碱性煤在燃烧过程中由于碱金属元素的挥发，容易在受热面冷凝形成一层打底附着物。随着附着物对飞灰的吸附作用，会使得受热面出现不同程度的沾污和积灰现象，且无法使用吹灰器清除，从而增大换热热阻，降低换热面的换热效率，最终使得炉膛出力大大降低造成停炉。同时积灰影响了受热面的合理设计布置，导致锅炉排烟温度升高。另外一方面，碱金属会与铁相元素形成络合物，对金属管壁形成啃噬作用，使得金属受热面的耐压强度降低，造成换热面管束发生爆管，严重影响设备运行的稳定性和可靠性。总之积灰沾污严重影响着锅炉的安全与经济运行。
煤粉锅炉积灰问题是目前火电厂普遍存在的现象，轻则影响传热，迫使锅炉降负荷运行，降低锅炉的效率；重则导致非计划停炉或者造成重大安全事故，是危及锅炉安全经济运行的一个难题。国内对于燃烧高碱性煤还缺乏工程运行经验，目前仅个别电厂在燃烧研究高碱性的利用。对于由于碱金属蒸发造成结渣问题，一直是锅炉运行的一个难题，对电站锅炉结渣的研究已经进行了上百年的时间，总结出的解决方式包括外煤掺烧、燃烧温度场优化组织、添加改性物质等。外煤掺烧问题实际上是通过添加其他低碱性金属煤，降低了原煤中碱金属的相对含量，该方式对外煤的需求量较大，若原煤利用方式为坑口电站，这种方式往往受到运输条件的限制；燃烧温度场优化组织可以有效避免温度场的非均匀性，对于高温区域的结渣问题可以局部解决；添加改性物质受到煤种特性及成本等的限制，较难大规模应用。因此，由于问题本身的难度，一直没有一个比较好的方式对待高钠煤直接燃烧问题进行解决，达到直接利用高钠煤燃烧、设备处于稳定可靠运行的目的。
发明内容
本发明为解决现有电站锅炉低温区结渣积灰现象，提供了一种防止结渣积灰的锅炉，通过改造锅炉尾部烟道，增加了激冷室对碱金属元素及飞灰进行了吸附，从源头上解决了结渣与积灰。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种防止结渣积灰的锅炉，包括炉膛、与炉膛连通的烟道，炉膛顶部设置有屏式过热器，烟道内设置有对流过热器和再热器，对流过热器和再热器所在烟道的后面为低温区，其特征在于：与低温区前端相邻的烟道的底部设置有下降管，下降管下端设置有激冷室，激冷室底部的出口连接至澄清槽的进口，澄清槽的进口连接至过滤器的进口，过滤器的进口连接至二次换热器的进口，二次换热器的出口通过若干管道连通至位于下降管管壁的激冷水进口；所述激冷室的侧壁上端的出口连接尾部烟道。
所述激冷水进口沿下降管管壁的圆周均匀分布，激冷水进入下降管后，沿下降管内壁缓慢向下流动，形成一层水膜。
所述尾部烟道内设置有空气预热器。
所述澄清槽和过滤器之间设置有水泵。
所述激冷室侧壁上端的出口与尾部烟道用法兰连接。
本发明的工作原理如下：
炉膛内的烟气进入烟道，与屏式过热器、对流过热器、再热器充分换热，在进入碱金属容易发生凝结的低温区之前，烟气经过下降管进入过到激冷室进行水浴；进行水浴时，因为激冷水进口圆周均匀分布，激冷水沿下降管内壁缓慢向下流动，形成一层水膜，烟气通过下降管进入激冷室时，烟气强制与激冷水进行充分地洗涤，烟气中的飞灰和容易凝结的碱金属被除掉，形成灰水，达到烟尘的净化目的；经过激冷后的烟气由激冷室出口进入尾部烟道，与空气预热器进行换热，降低排烟温度；激冷室底部的灰水进入澄清槽，在澄清槽中灰水被初步处理后，由水泵将灰水打往过滤器进行进一步净化灰水，最后经二次换热器换热后重新进入激冷室进行烟气洗涤，循环利用。
本发明的有益效果如下：
（1）在燃烧利用高碱性煤的锅炉中，采用激冷室水浴，对烟气进行水浴除尘，减少了锅炉低温区受热面的结渣和积灰，提高了换热面的换热效率，稳定锅炉出力；
（2）减少了烟气中碱金属对锅炉受热面的腐蚀，提高了锅炉安全与经济性运行；
（3）采用激冷水对烟气的显热进行回收，对激冷水进行处理后循环利用，尽可能的减少热量损耗；
（4）采用法兰连接，将烟道不同区域分开，可以分别采用不同材质，从而降低成本；
（5）本发明的改进结构不限于燃用高碱性煤锅炉，对其他煤粉锅炉结渣积灰同样适用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
其中，附图标记如下：1炉膛，2屏式过热器，3对流过热器，4再热器，5下降管，6激冷室，7澄清槽，8水泵，9过滤器，10二次换热器，11空气预热器。
具体实施方式
如图1所示，一种防止结渣积灰的锅炉，包括炉膛1、与炉膛1连通的烟道，炉膛1顶部设置有屏式过热器2，烟道内设置有对流过热器3和再热器4，对流过热器3和再热器4所在烟道的后面为低温区，与低温区前端相邻的烟道的底部设置有下降管5，下降管5下端设置有激冷室6，激冷室6底部的出口连接至澄清槽7的进口，澄清槽7的进口连接至过滤器9的进口，过滤器9的进口连接至二次换热器10的进口，二次换热器10的出口通过若干管道连通至位于下降管5管壁的激冷水进口；所述激冷室6的侧壁上端的出口连接尾部烟道。
所述激冷水进口沿下降管5管壁的圆周均匀分布，激冷水进入下降管5后，沿下降管5内壁缓慢向下流动，形成一层水膜。
所述尾部烟道内设置有空气预热器11。
所述澄清槽7和过滤器9之间设置有水泵8。
所述激冷室6侧壁上端的出口与尾部烟道用法兰连接。
本发明的工作原理如下：
炉膛1内的烟气进入烟道，与屏式过热器2、对流过热器3、再热器4充分换热，在进入碱金属容易发生凝结的低温区之前，烟气经过下降管5进入过到激冷室6进行水浴；进行水浴时，因为激冷水进口圆周均匀分布，激冷水沿下降管5内壁缓慢向下流动，形成一层水膜，烟气通过下降管5进入激冷室6时，烟气强制与激冷水进行充分地洗涤，烟气中的飞灰和容易凝结的碱金属被除掉，形成灰水，达到烟尘的净化目的；经过激冷后的烟气由激冷室6出口进入尾部烟道，与空气预热器11进行换热，降低排烟温度；激冷室6底部的灰水进入澄清槽7，在澄清槽7中灰水被初步处理后，由水泵8将灰水打往过滤器9进行进一步净化灰水，最后经二次换热器10换热后重新进入激冷室6进行烟气洗涤，循环利用。
Claims (6)
1.一种防止结渣积灰的锅炉，包括炉膛（1）、与炉膛（1）连通的烟道，炉膛（1）顶部设置有屏式过热器（2），烟道内设置有对流过热器（3）和再热器（4），对流过热器（3）和再热器（4）所在烟道的后面为低温区，其特征在于：与低温区前端相邻的烟道的底部设置有下降管（5），下降管（5）下端设置有激冷室（6），激冷室（6）底部的出口连接至澄清槽（7）的进口，澄清槽（7）的进口连接至过滤器（9）的进口，过滤器（9）的进口连接至二次换热器（10）的进口，二次换热器（10）的出口通过若干管道连通至位于下降管（5）管壁的激冷水进口；所述激冷室（6）的侧壁上端的出口连接尾部烟道。
2.根据权利要求1所述的一种防止结渣积灰的锅炉，其特征在于：所述激冷水进口沿下降管（5）管壁的圆周均匀分布，激冷水进入下降管（5）后，沿下降管（5）内壁缓慢向下流动，形成一层水膜。
3.根据权利要求1所述的一种防止结渣积灰的锅炉，其特征在于：所述尾部烟道内设置有空气预热器（11）。
4.根据权利要求1所述的一种防止结渣积灰的锅炉，其特征在于：所述澄清槽（7）和过滤器（9）之间设置有水泵（8）。
5.根据权利要求1所述的一种防止结渣积灰的锅炉，其特征在于：所述激冷室（6）侧壁上端的出口与尾部烟道用法兰连接。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种防止结渣积灰的锅炉，其特征在于其工作原理是：炉膛（1）内的烟气进入烟道，与屏式过热器（2）、对流过热器（3）、再热器（4）充分换热，在进入碱金属容易发生凝结的低温区之前，烟气经过下降管（5）进入过到激冷室（6）进行水浴；进行水浴时，因为激冷水进口圆周均匀分布，激冷水沿下降管（5）内壁缓慢向下流动，形成一层水膜，烟气通过下降管（5）进入激冷室（6）时，烟气强制与激冷水进行充分地洗涤，烟气中的飞灰和容易凝结的碱金属被除掉，形成灰水，达到烟尘的净化目的；经过激冷后的烟气由激冷室（6）出口进入尾部烟道，与空气预热器（11）进行换热，降低排烟温度；激冷室（6）底部的灰水进入澄清槽（7），在澄清槽（7）中灰水被初步处理后，由水泵（8）将灰水打往过滤器（9）进行进一步净化灰水，最后经二次换热器（10）换热后重新进入激冷室（6）进行烟气洗涤，循环利用。
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