帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)，帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)包括與除塵器出口連通并且用于收集冷煙氣的收集管，與收集管相連的集中管，以及與集中管相連的將冷煙氣送入鍋爐本體內(nèi)的引入管。本實(shí)用新型采用除塵器后方的冷煙氣作為循環(huán)煙氣，由于除塵器后方的煙氣溫度低，煙塵濃度低，可以直接或引風(fēng)機(jī)升壓后送入鍋爐本體內(nèi)，調(diào)節(jié)鍋爐再熱器汽溫，防止結(jié)焦，降低受熱面管壁溫度，降低NOx含量等。
【專利說明】帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種煙氣再循環(huán)系統(tǒng)，特別是涉及一種帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系 統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前的煙氣再循環(huán)是將鍋爐本體尾部堅(jiān)井的煙氣送入鍋爐，屬于鍋爐本體高灰 份、高煙溫的煙氣再循環(huán)。一般是收集鍋爐省煤器9的出口處的煙氣，如圖1所示，這里的 煙塵濃度經(jīng)常在40g/m3左右，煙氣溫度為400°C-450°C，由于煙溫高，特別是煙塵濃度高， 所以再循環(huán)風(fēng)機(jī)只能短期使用，由于其不能長(zhǎng)期正常使用，因此目前很少有使用該煙氣循 環(huán)的鍋爐，致使這種高溫高煙塵濃度的煙氣再循環(huán)僅在教科書中報(bào)道。
[0003] 為了調(diào)節(jié)鍋爐本體內(nèi)再熱器的汽溫，引進(jìn)了煙氣擋板技術(shù)，將鍋爐尾部堅(jiān)井即省 煤器后方的煙道通過煙道隔墻分為雙煙道，一側(cè)煙道內(nèi)設(shè)置過熱器，一側(cè)煙道內(nèi)設(shè)置再熱 器。原來(lái)是想通過煙氣擋板調(diào)節(jié)煙氣流量，達(dá)到調(diào)節(jié)再熱器汽溫的目的，但是大量使用效果 說明只有10%-20%的調(diào)節(jié)量，達(dá)不到調(diào)節(jié)再熱器汽溫的目的，因此我國(guó)火電廠鍋爐缺少 有效的調(diào)節(jié)再熱器汽溫的方法，再熱器汽溫或高或低，對(duì)鍋爐經(jīng)濟(jì)性和安全性帶來(lái)很大的 影響。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶冷煙氣再循環(huán) 的鍋爐系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中再熱器汽溫高的問題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系 統(tǒng)，其包括與除塵器出口連通并且用于收集冷煙氣的收集管，與收集管相連的集中管，以及 與集中管相連的將冷煙氣送入鍋爐本體內(nèi)的引入管。
[0006] 優(yōu)選的，所述引入管根據(jù)引入地點(diǎn)不同分為以下幾種：將冷煙氣引入鍋爐本體下 部的下部引入管，將冷煙氣引入鍋爐本體上部的上部引入管，將冷煙氣引入鍋爐本體尾部 堅(jiān)井的堅(jiān)井引入管；使用時(shí)根據(jù)需要選擇一種或幾種的組合將冷煙氣引入鍋爐本體。
[0007] 優(yōu)選的，所述引入管從位于鍋爐本體底部的集中管上引伸形成。
[0008] 如上所述，本實(shí)用新型的帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)及冷煙氣再循環(huán)方法，具有 以下有益效果：采用除塵器后方的冷煙氣作為循環(huán)煙氣，由于除塵器后方的煙氣溫度低，煙 塵濃度低，可以直接或引風(fēng)機(jī)升壓后送入鍋爐本體內(nèi)，調(diào)節(jié)鍋爐再熱器汽溫，防止結(jié)焦，降 低NOx含量等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的高溫?zé)煔庋h(huán)鍋爐系統(tǒng)示意圖。
[0010] 圖2顯示為本實(shí)用新型的帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)示意圖。
[0011] 圖3顯示為引入冷煙氣后鍋爐右側(cè)屏式再熱器進(jìn)口處各高度的煙氣溫度分布圖。
[0012] 圖4顯示為引入冷煙氣后鍋爐右側(cè)屏式再熱器進(jìn)口處各高度的煙氣流場(chǎng)分布圖。
[0013] 元件標(biāo)號(hào)說明
[0014] 1集中管
[0015] 2收集管
[0016] 3除塵器
[0017] 4鍋爐本體
[0018] 5尾部堅(jiān)井
[0019] 6堅(jiān)井引入管
[0020] 7上部引入管
[0021] 8下部引入管
[0022] 9省煤器

【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本 說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0024] 請(qǐng)參閱圖1至圖2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用 以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新 型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小 的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新 型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如"上"、"下"、"左"、 "右"、"中間"及"一"等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的 范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的 范疇。
[0025] 如圖2所示，本實(shí)用新型提供一種帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)，其包括與除塵器3 的出口連通并且用于收集冷煙氣的收集管2,與收集管2相連的集中管1，以及與集中管1 相連的將冷煙氣送入鍋爐本體4內(nèi)的引入管，冷煙氣的煙塵濃度小于20mg/Nm 3,煙氣溫度為 100。。一 140。。。
[0026] 本實(shí)用新型的冷煙氣再循環(huán)方法，采用除塵器出口處的冷煙氣引入鍋爐本體內(nèi)， 即由除塵器排出的煙塵濃度低、溫度低的冷煙氣作為冷源將其引入鍋爐本體內(nèi)，用來(lái)調(diào)節(jié) 再熱器汽溫、防止受熱面結(jié)焦，降低受熱面溫度以及降低NOx含量。
[0027] 在進(jìn)行實(shí)施時(shí)，上述引入管根據(jù)引入地點(diǎn)不同分為以下幾種：將冷煙氣引入鍋爐 本體下部的下部引入管8,將冷煙氣引入鍋爐本體上部的上部引入管7,將冷煙氣引入鍋爐 本體的尾部堅(jiān)井5的堅(jiān)井引入管6 ;使用時(shí)根據(jù)需要選擇一種或幾種的組合將冷煙氣引入 鍋爐本體內(nèi)。
[0028] 為便于設(shè)置，上述引入管從位于鍋爐本體底部的集中管1上引伸形成。
[0029] 下面具體描述引入管的具體引入位置：
[0030] 將冷煙氣引入鍋爐本體下方（即下部引入管8)，其作用是：隨著冷煙氣量的不同， 調(diào)節(jié)再熱器汽溫和爐內(nèi)N0x、C0含量大小。而下部引入管的出口位置、方向以及煙氣流速也 需要根據(jù)鍋爐本體自身情況進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置時(shí)需滿足：根據(jù)鍋爐本體內(nèi)溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、水 冷壁熱負(fù)荷分布以及NOx、CO含量，通入冷煙氣后需滿足鍋爐本體內(nèi)受熱面安全、保證水冷 管壁安全、制粉系統(tǒng)正常出力以及克服煙風(fēng)道阻力。
[0031] 將冷煙氣引入鍋爐本體上方（即上部引入管7)，其作用是：降低鍋爐本體上部煙 氣溫度，防止或減輕鍋爐本體上部結(jié)焦，同時(shí)可以降低鍋爐本體上部受熱面管壁溫度，防止 超溫爆管。
[0032] 上部引入管7的出口位置、方向以及煙氣流速需滿足：根據(jù)鍋爐本體內(nèi)溫度場(chǎng)、速 度場(chǎng)、水冷壁熱負(fù)荷分布以及NOx、CO含量，通入冷煙氣后需滿足鍋爐本體上部煙氣溫度降 至不結(jié)焦，降低受熱面的管壁溫度、保證水冷管壁安全、制粉系統(tǒng)正常出力以及克服煙風(fēng)道 阻力。
[0033] 采用本實(shí)用新型的冷煙氣再循環(huán)方法解決了華能德州電廠300MW燃煤鍋爐#2鍋 爐的超溫爆管和兼顧降低NOx的問題，具體為：該鍋爐為與320麗汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組配套的 1025t/h亞臨界壓力，中間再熱，自然循環(huán)單爐膛、燃煤汽包爐，鍋爐型號(hào)：HG1025/18. 2- PM2。單爐膛、斷面尺寸（寬X深）：14.048X11.858(mXm)，容積：7209.5m3。燃燒器：煤 粉燃燒器為直流式，四角切園布置。
[0034] 鍋爐內(nèi)原來(lái)設(shè)置情況如下：（1)過熱器：五級(jí)布置，即頂棚管及包墻管過熱器、低 溫過熱器、分隔屏、后屏過熱器和高溫過熱器。（2)再熱器：三級(jí)布置，即壁式再熱器、中溫 屏式再熱器與高溫再熱器。（4)省煤器：一級(jí)蛇形管布置。（5)空氣預(yù)熱器：三分倉(cāng)容克式， 29-VI型。（5)制粉系統(tǒng)：筒式鋼球磨煤機(jī)，兩級(jí)分離、中間貯倉(cāng)。（6)過熱器調(diào)溫方式：兩 級(jí)減溫水調(diào)節(jié)。（7)再熱器調(diào)溫方式：一級(jí)減溫水調(diào)節(jié)、燃燒器擺角調(diào)節(jié)。
[0035] 經(jīng)過多年運(yùn)行后，近兩年該廠#2、#4鍋爐進(jìn)行了脫硝改造，其中爐內(nèi)脫硝除主燃 燒器改動(dòng)外，主要是增加了五層燃盡風(fēng)，但是改動(dòng)后，該廠的#2、#4鍋爐的屏式再熱器管子 的向火面爆管，經(jīng)過金相分析，確認(rèn)為超溫爆管，管子材料為SA-213TP304H，管子材料的煙 氣側(cè)最高抗氧化為702°C。另外：在爐內(nèi)脫硝改造前，爐膛出口 NOx為900mg/Nm3,脫硝改造 指標(biāo)是500mg/N m3,目前只能達(dá)到600mg/Nm3,德州電廠期望進(jìn)一步降低。
[0036] 利用本實(shí)用新型的冷煙氣再循環(huán)方法，采用收集除塵器排出的冷煙氣作為冷源， 分別從鍋爐本體上部和鍋爐本體下部將其引入鍋爐本體內(nèi)，將冷煙氣引入鍋爐本體上部主 要是為了降低鍋爐本體上部受熱面管壁溫度，防止超溫爆管，將冷煙氣引入鍋爐本體下部 主要是為了調(diào)節(jié)再熱器汽溫和降低爐內(nèi)NOx、CO含量。
[0037] 具體實(shí)施過程為：
[0038] 根據(jù)鍋爐本體內(nèi)溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、水冷壁熱負(fù)荷分布以及N0x、CO含量，通入冷 煙氣后需滿足鍋爐本體上部煙氣溫度降至不結(jié)焦，降低受熱面的管壁溫度、保證水冷管 壁安全、制粉系統(tǒng)正常出力以及克服煙風(fēng)道阻力，確定在鍋爐本體上部設(shè)置六個(gè)上部引 入管，左右墻各三個(gè)，該上部引入管的噴口尺寸為1. 16*0. 45 (m)，噴口中心線的標(biāo)高分別 為：43990、45490、46990。
[0039] 冷爐煙從鍋爐下部引入的噴口位置和速度，必須不能影響鍋爐燃燒的穩(wěn)定性，爐 內(nèi)煙氣流場(chǎng)分布如圖4所示，從圖4分析出：冷煙氣從鍋爐本體下部引入位置應(yīng)該是在冷灰 斗折角處（上方），這里的煙氣首先是先流向下方，而后再上行，與主煙氣流不沖擊，所以不 會(huì)影響燃燒的穩(wěn)定性。
[0040] 根據(jù)鍋爐本體內(nèi)溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、水冷壁熱負(fù)荷分布以及N0x、CO含量，通入冷煙 氣后需滿足鍋爐本體內(nèi)受熱面安全、保證水冷管壁安全、制粉系統(tǒng)正常出力以及克服煙風(fēng) 道阻力，確定在鍋爐本體下部設(shè)置四個(gè)下部引入管，在鍋爐本體四角布置，下部引入管的噴 口尺寸為：〇. 69*0. 69(m)，噴口設(shè)置在冷灰斗折角處，噴口中心線標(biāo)高為：15240。
[0041] 具體實(shí)施后：
[0042] 采用將冷煙氣從鍋爐本體上部引入的方案明顯降低屏式再熱器進(jìn)口斷面向火面 的煙氣溫度和速度，沖散了大量熱量的集中，有效降低屏式再熱器向火面的管壁溫度，如圖 3所示，在鍋爐本體上部引入15%冷煙氣再循環(huán)，屏式再熱器進(jìn)口斷面向火面的煙氣溫度 降低400°C左右，管壁溫度降低100°C以上，使管壁溫度在材料容許范圍內(nèi)。
[0043] 采用在鍋爐本體下部引入15%冷煙氣，以600mg/N m3為基礎(chǔ)，NOx可降低到 508mg/Nm3 ;采用在鍋爐本體下部引入7. 5%冷爐煙，以600mg/N m3為基礎(chǔ)，NOx可降低到 546%。
[0044] 采用上述將冷煙氣引入鍋爐本體上部和鍋爐本體下部后，對(duì)鍋爐參數(shù)的影響如表 1所示，由此可見，引入冷煙氣后對(duì)原來(lái)鍋爐參數(shù)沒有影響。
[0045]

【權(quán)利要求】
1. 一種帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)，其特征在于，包括與除塵器出口連通并且用于收 集冷煙氣的收集管，與收集管相連的集中管，以及與集中管相連的將冷煙氣送入鍋爐本體 內(nèi)的引入管。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)，其特征在于：所述引入管根據(jù) 引入地點(diǎn)不同分為以下幾種：將冷煙氣引入鍋爐本體下部的下部引入管，將冷煙氣引入鍋 爐本體上部的上部引入管，將冷煙氣引入鍋爐本體尾部堅(jiān)井的堅(jiān)井引入管；使用時(shí)根據(jù)需 要選擇一種或幾種的組合將冷煙氣引入鍋爐本體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶冷煙氣再循環(huán)的鍋爐系統(tǒng)，其特征在于：所述引入管從位 于鍋爐本體底部的集中管上引伸形成。
【文檔編號(hào)】F22G5/06GK204127939SQ201420503769
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】曹漢鼎 申請(qǐng)人:上海漢鼎環(huán)保技術(shù)工程有限公司