本實(shí)用新型屬于火力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,具體地說,本實(shí)用新型涉及一種用于火力發(fā)電廠的MGGH系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著我國社會(huì)的發(fā)展,為滿足現(xiàn)代化建設(shè)的需求,電能在我國能源供應(yīng)比例中占有舉足輕重的位置,在提倡可再生能源發(fā)電前提下,因地制宜的也要發(fā)展火力發(fā)電,從能源上為我國的現(xiàn)代化大建設(shè)保駕護(hù)航。
目前對(duì)于我國的火力發(fā)電企業(yè),第一個(gè)問題是:燃煤鍋爐產(chǎn)生的煙氣含有一定量的SO3,SO3與水蒸氣反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生H2SO3,當(dāng)煙氣接觸的金屬壁的溫度低于煙氣酸露點(diǎn),就不可避免地發(fā)生低溫腐蝕,出于鍋爐效率的考慮,為了降低排煙熱損失,目前火電廠鍋爐排煙溫度一般控制在150°C以下,MGGH換熱裝置布置在空氣預(yù)熱器下游煙道中,由于其部分或全部受熱面壁溫處于煙氣酸露點(diǎn)以下,發(fā)生低溫腐蝕不可避免。第二個(gè)問題是:MGGH的受熱面容易積灰,第一種積灰類型是受熱面的壁溫高于酸露點(diǎn)溫度所形成的干松灰;第二種積灰類型是受熱面的壁溫低于酸露點(diǎn)溫度在受熱面上所積聚的低溫粘結(jié)灰。受熱面的壁溫低于酸露點(diǎn)溫度在受熱面上會(huì)有硫酸蒸汽凝結(jié),受熱面上形成的硫酸液滴會(huì)捕捉煙氣中的飛灰粒子,形成具有的粘結(jié)性的硫酸鹽,在受熱面上形成低溫粘結(jié)灰。低溫粘結(jié)灰將繼續(xù)捕捉煙氣中的飛灰粒子,使受熱面上的積灰情況加劇甚至堵塞。第三個(gè)問題是:由于MGGH換熱管所處的煙溫都在150°C以下,煙溫較低容易使煙氣中的灰粒變硬,導(dǎo)致灰粒的磨損性增強(qiáng),MGGH換熱管內(nèi)都是水媒體,一旦磨穿泄露就會(huì)有水泄露至煙氣側(cè),導(dǎo)致低溫腐蝕、積灰加劇,甚至機(jī)組停運(yùn),因此必須采取有效措施防止MGGH受熱面磨損。隨著國家對(duì)火力發(fā)電企業(yè)的節(jié)能、環(huán)保要求日趨嚴(yán)格,當(dāng)下需要解決的是火力發(fā)電企業(yè)的MGGH系統(tǒng)受熱面管組的腐蝕、積灰和磨損問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型至少解決當(dāng)前火力發(fā)電廠的MGGH系統(tǒng)受熱面管組的腐蝕、積灰和磨損的問題之一。為此,本實(shí)用新型提供一種用于火力發(fā)電廠的MGGH系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:一種用于火力發(fā)電廠的MGGH系統(tǒng),火力發(fā)電廠設(shè)備有脫硫吸收塔、濕式除塵器、鍋爐、鍋爐引風(fēng)機(jī)、煙囪、煙氣冷卻器和煙氣再熱器,所述煙囪上設(shè)有煙道,且煙道分為豎直煙道和水平煙道,其特征在于:在煙囪內(nèi)設(shè)有MGGH系統(tǒng)的受熱面和線吹灰裝置,所述煙氣冷卻器,設(shè)于脫硫吸收塔之前、鍋爐引風(fēng)機(jī)之后的水平煙道中,煙氣再熱器設(shè)于脫硫吸收塔出口濕式除塵器和煙囪之間的水平煙道上。
優(yōu)選的,所述煙氣冷卻器采用抗氯離子應(yīng)力腐蝕性能較強(qiáng)的ND鋼/316L型不銹鋼,煙氣再熱器采用抗氧化物應(yīng)力腐蝕性能較強(qiáng)的2205雙相不銹鋼材質(zhì)。
優(yōu)選的,所述MGGH系統(tǒng)包括煙氣冷卻器、煙氣再熱器、管道和換熱管,MGGH系統(tǒng)設(shè)有降煙溫段、升煙溫段和輔汽加熱系統(tǒng)三個(gè)工作段,另外附加一個(gè)補(bǔ)水系統(tǒng),且在輔汽加熱系統(tǒng)兩端并聯(lián)有旁路。
優(yōu)選的,所述受熱面入口段采用部分光管錯(cuò)列布置設(shè)計(jì)。
優(yōu)選的,所述MGGH系統(tǒng)的管道內(nèi)壁采用鱗片管,且順列布置,使其排列方向與煙氣流動(dòng)方向平行,且將管道彎頭焊縫布置在煙道之外。
本實(shí)用新型是用來解決當(dāng)前火力發(fā)電廠的MGGH系統(tǒng)受熱面管組的腐蝕、積灰和磨損的問題,為了解決以上問題對(duì)設(shè)備的材料、工作溫度等做了全新的規(guī)定設(shè)計(jì),采用以上技術(shù)方案的有益效果是:本實(shí)用新型通過煙氣冷卻器對(duì)煙氣進(jìn)行冷卻,降低鍋爐引風(fēng)機(jī)出口煙氣溫度;再利用輔助蒸汽加熱系統(tǒng)加熱后的水加熱脫硫后的凈煙氣,降低煙氣對(duì)煙囪的腐蝕,達(dá)到節(jié)能減排效果;通過控制煙氣的流速,使干松灰不易在受熱面管組上沉積;通過控制受熱面的壁溫,減少硫酸蒸汽在受熱面的凝結(jié),有效避免低溫粘結(jié)灰的沉積;在受熱面入口段采用部分光管錯(cuò)列布置,并適當(dāng)降低煙氣流經(jīng)這里的速度,將煙速控制在<6m/s,將其石膏液滴攔截與入口處,容易檢修更換;使管道內(nèi)壁采用防磨性能好的鱗片管,且順列布置,使其排列方向與煙氣流動(dòng)方向平行,是煙氣呈有序流動(dòng),以減輕磨損,另外將管道彎頭的焊縫布置在煙道之外,使其不受煙氣沖刷,避免磨損。
附圖說明
圖1是該實(shí)用新型的MGGH受熱面壁溫控制系統(tǒng)框圖;
具體實(shí)施方式
下面對(duì)照附圖,通過對(duì)實(shí)施例的描述,對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明,目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解,并有助于其實(shí)施。
如圖1所示,本實(shí)用新型是一種用于火力發(fā)電廠的MGGH系統(tǒng),解決當(dāng)前火力發(fā)電廠的MGGH系統(tǒng)受熱面管組的腐蝕、積灰和磨損的問題。
具體的說,如圖1所示火力發(fā)電廠設(shè)備有脫硫吸收塔、濕式除塵器、鍋爐、鍋爐引風(fēng)機(jī)、煙囪、煙氣冷卻器和煙氣再熱器,所述煙囪上設(shè)有煙道,且煙道分為豎直煙道和水平煙道,在煙囪內(nèi)設(shè)有MGGH系統(tǒng)的受熱面,所述煙氣冷卻器,設(shè)于脫硫吸收塔之前、鍋爐引風(fēng)機(jī)之后的水平煙道中,煙氣再熱器設(shè)于脫硫吸收塔出口濕式除塵器和煙囪之間的水平煙道上;所述煙氣冷卻器采用抗氯離子應(yīng)力腐蝕性能較強(qiáng)的ND鋼/316L型不銹鋼,煙氣再熱器采用抗氧化物應(yīng)力腐蝕性能較強(qiáng)的2205雙相不銹鋼材質(zhì);所述MGGH系統(tǒng)包括煙氣冷卻器、煙氣再熱器和管道,MGGH系統(tǒng)設(shè)有降煙溫段、升煙溫段和輔汽加熱系統(tǒng)三個(gè)工作段,另外附加一個(gè)補(bǔ)水系統(tǒng),且在輔汽加熱系統(tǒng)兩端并聯(lián)有旁路;所述受熱面入口段采用部分光管錯(cuò)列布置設(shè)計(jì);所述MGGH系統(tǒng)的管道內(nèi)壁采用鱗片管,且順列布置,使其排列方向與煙氣流動(dòng)方向平行,且將管道彎頭焊縫布置在煙道之外。
以下用具體實(shí)施例對(duì)具體工作方式進(jìn)行闡述:
所述煙氣冷卻器,設(shè)于脫硫吸收塔之前、鍋爐引風(fēng)機(jī)之后的水平煙道中,利用煙氣余熱加熱熱媒水,煙氣的溫度由121℃下降到90℃,除鹽水的溫度由70℃提高到97℃;煙氣再熱器設(shè)于脫硫吸收塔出口濕式除塵器和煙囪之間的水平煙道上,利用余熱回收裝置加熱后的水再去加熱脫硫后的凈煙氣,煙氣溫度由46℃上升到75℃,水溫由97℃降至70℃,降溫后的除鹽水再回到煙氣余熱回收裝置進(jìn)行循環(huán)。凈煙氣溫度升至75℃再進(jìn)入煙囪,將大大降低煙氣對(duì)煙囪的腐蝕。
為防止MGGH系統(tǒng)低溫腐蝕,一方面我們將受熱面管組采用耐低溫腐蝕性能好的金屬材料制造,煙氣冷卻器采用抗氯離子應(yīng)力腐蝕性能較強(qiáng)的ND鋼/316L型不銹鋼,煙氣再熱器采用抗氧化物應(yīng)力腐蝕性能較強(qiáng)的2205雙相不銹鋼材質(zhì);另外一方面依據(jù)有限腐蝕理論,通過進(jìn)入受熱面的水溫的調(diào)節(jié)將其受熱面的壁溫控制在合理的范圍內(nèi),當(dāng)受熱面壁溫低于煙氣酸露點(diǎn)時(shí),存在兩個(gè)低腐蝕速率區(qū)域,當(dāng)受熱面壁溫高于水露點(diǎn)以上25℃時(shí),低溫腐蝕速率可控制在<0.2mm/年的范圍內(nèi)??刂品绞绞?,鍋爐啟動(dòng)前,先啟動(dòng)輔汽加熱系統(tǒng),將MGGH循環(huán)系統(tǒng)中的水溫加熱至水露點(diǎn)以上25℃的同時(shí),滿足如圖1所示的升煙溫段的煙氣加熱需求,鍋爐啟動(dòng)后,隨著負(fù)荷的上升,逐漸減少輔汽加熱系統(tǒng)的輔汽投入量,直至升煙溫段所需進(jìn)口水溫能夠由降煙溫段提供的熱量維持后,停止輔汽的加熱,此時(shí)旁路開啟;通過補(bǔ)水管路送入MGGH循環(huán)系統(tǒng)的水量調(diào)節(jié),將系統(tǒng)里的最高水溫控制在103°C以下。
為防止MGGH系統(tǒng)的受熱面積灰,首先應(yīng)對(duì)受熱面壁溫高于酸露點(diǎn)溫度所形成的干松灰,因?yàn)闊煔獾幕伊o黏粘性,所以適當(dāng)提高管組中煙氣流速,就可避免或大大減輕干松灰在受熱面管組中的沉積,煙氣流速在>8m/s時(shí)干松灰不易在受熱面管組上沉積。應(yīng)對(duì)低溫粘結(jié)灰,首先是控制受熱面的壁溫,減少硫酸蒸汽在受熱面的凝結(jié),只要受熱面壁溫高于最低允許壁溫,受熱面就可避免嚴(yán)重積灰,因此,大多數(shù)情況下只要將MGGH受熱面壁溫控制在70°C以上就可以避免嚴(yán)重積灰。除了控制低溫粘結(jié)灰的形成之外,還應(yīng)設(shè)置線吹灰裝置,降低MGGH兩側(cè)差壓,適當(dāng)調(diào)整吹灰次數(shù)以及一次的吹灰時(shí)長,有效避免積灰。 另外MGGH的升煙溫段布置在脫硫下游,進(jìn)入MGGH升煙溫段的煙氣攜帶一定量的石膏漿液滴,經(jīng)過受熱面時(shí)會(huì)粘附在受熱面上,當(dāng)其水分蒸發(fā)后會(huì)形成板結(jié),慢慢會(huì)引起受熱面的堵塞,所以在受熱面入口段采用部分光管錯(cuò)列布置,并適當(dāng)降低煙氣流經(jīng)這里的速度,將煙速控制在<6m/s,將其石膏液滴攔截與入口處,容易檢修更換。
為防止MGGH系統(tǒng)的磨損,由于MGGH換熱管所處的煙溫都在150°C以下,煙溫較低容易使煙氣中的灰粒變硬,灰粒的磨損性增強(qiáng),由于灰粒的磨損性能、灰粒濃度以及作用時(shí)間都是由煙氣側(cè)的客觀條件決定,所以我們只從控制煙速、提高受熱管的材質(zhì)和改善管組結(jié)構(gòu)特性方面減少磨損。首先MGGH系統(tǒng)的管道內(nèi)壁采用鱗片管,且順列布置,使其排列方向與煙氣流動(dòng)方向平行,使煙氣呈有序流動(dòng),以減輕磨損,另外在結(jié)構(gòu)上將管道彎頭焊縫布置在煙道之外,使其不受煙氣沖刷,避免磨損發(fā)生;然后控制煙氣流速,由于磨損量與煙氣流速的三次方成正比,所以將煙氣的流速控制在<14m/s;最后控制線吹灰裝置的吹灰壓力,保證吹灰壓力在0.4MPa至0.6MPa之間,既保證有足夠的壓力吹掉換熱管上的積灰,又能避免蒸汽對(duì)換熱管的磨損。
以上結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述,顯然,本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制,只要是采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn);或未經(jīng)改進(jìn),將本實(shí)用新型的上述構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的,均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。