一種鍋爐煙氣熱換熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電站鍋爐煙氣脫硝領(lǐng)域，尤其涉及一種提供脫硝還原劑尿素熱解熱源的爐內(nèi)氣氣換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]尿素作為脫硝還原劑越來越多地被電廠采用。目前工程上較為常規(guī)的尿素熱解法工藝是將空氣或鍋爐的冷(熱)一次風通過加熱器或換熱器加熱到600°C左右作為尿素熱解的熱源。
[0003]加熱器通常采用電加熱或燃燒器加熱；換熱器則是利用鍋爐高溫煙氣加熱空氣或鍋爐的冷(熱)一次風。出于節(jié)能目的，換熱器技術(shù)越來越多地應(yīng)用于煙氣脫硝尿素熱解領(lǐng)域。
[0004]專利文獻:公告號CN202609955U，中國實用新型專利公開說明書提出了一種脫硝用尿素熱解制氨工藝裝置，在鍋爐外部設(shè)置換熱器，根據(jù)圖示，換熱器結(jié)構(gòu)型式為水平布置的管殼式換熱器，從鍋爐引出煙氣流入換熱器管殼加熱管束內(nèi)的空氣，用于SCR脫硝還原劑尿素熱解；其缺陷是:即使在換熱器內(nèi)部安裝了吹灰器，但由于引出的鍋爐煙氣由于含高濃度的煙塵會導致?lián)Q熱器積灰、堵塞而影響空氣加熱。公告號CN203824376U，是在公告號CN202609955U的基礎(chǔ)上對換熱器進行的改進，將臥式換熱器改進成立式布置的管殼式換熱結(jié)構(gòu)，管束內(nèi)流通的高塵濃度的煙氣加熱管殼的空氣，這種布置方式雖可減緩管束內(nèi)積灰、堵塞，但不能根本解決高濃度煙塵堵塞問題而影響換熱。
[0005]專利文獻:公布號CN103191640A，中國發(fā)明專利申請公開說明書提出了一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置，在鍋爐煙氣區(qū)域布置換熱器，將熱的一次風加熱用于SCR脫硝還原劑尿素熱解，未說明換熱器的結(jié)構(gòu)型式。
[0006]相對現(xiàn)有技術(shù)布置于鍋爐外的換熱器的簡便易行，布置于鍋爐內(nèi)的換熱器難度更高，現(xiàn)有技術(shù)也往往僅僅是籠統(tǒng)提出一個爐內(nèi)布置換熱器的簡單設(shè)想，未見有具體實現(xiàn)的方案，因為其存在兩個顯著難題一直未得以解決:
[0007]I)氣氣換熱器對鍋爐的影響，換熱器布置于鍋爐內(nèi)，必然會對鍋爐造成重大影響，第一是鍋爐本身結(jié)構(gòu)方面的影響，另一方面就是對鍋爐內(nèi)原有運行環(huán)境的影響，如對鍋爐效率和膨脹熱應(yīng)力的影響等。
[0008]2)相對現(xiàn)有技術(shù)布置于鍋爐外的換熱器，鍋爐內(nèi)部運行環(huán)境復(fù)雜，如何在這復(fù)雜環(huán)境中保證氣氣換熱器的良好性能更是一個難題。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型的目的在于:提出一種鍋爐煙氣熱換熱系統(tǒng)，對鍋爐的影響小且換熱性能好，并克服常規(guī)的爐外布置的管殼式換熱器由于高塵煙氣導致的換熱器積灰、堵塞問題。
[0010]本實用新型目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0011]—種鍋爐煙氣熱換熱系統(tǒng)，包括鍋爐和氣氣換熱器，所述氣氣換熱器包括若干排換熱器管圈，與換熱器管圈進口連通的進口風室及其進口風室接口，與換熱器管圈出口連通的出口風室及其出口風室接口，所述進、出口風室緊貼后包墻固定布置，所述進、出口風室接口通過膨脹節(jié)與通風管道連接，所述換熱器管圈在左側(cè)包墻至右側(cè)包墻之間平行排列成若干排，并通過固定裝置搭掛在鍋爐吊掛管過熱器管子上。
[0012]作為選擇，所述進、出口風室由若干段風室在鍋爐寬度方向上通過膨脹節(jié)連接構(gòu)成，各段風室按鍋爐中心線對稱布置。
[0013]作為選擇，所述換熱器管圈由換熱器管在鍋爐后包墻至中隔墻方向上水平延伸并在豎直平面上來回彎折形成管圈，換熱器管從鍋爐后包墻的扁鋼間穿出到所述進、出口風室內(nèi)，且換熱器管在靠近所述進、出口風室處彎折形成叉形結(jié)構(gòu)。
[0014]作為選擇，所述換熱器管圈靠近中隔墻一端設(shè)有防磨裝置。
[0015]上述方案中，減少煙氣對氣氣換熱器的沖刷磨損。
[0016]作為選擇，所述換熱器管圈整體呈近“Y”字形。
[0017]作為選擇，所述換熱器管圈的換熱器管在所述進、出口風室處彎折形成叉形結(jié)構(gòu)的部分與水平面夾角為10°?90°。
[0018]上述方案中，最小化換熱器管圈沿鍋爐深度方向的膨脹差。
[0019]作為選擇，所述換熱器管圈上還設(shè)有管夾固定其來回彎折的換熱器管。
[0020]作為選擇，所述氣氣換熱器布置在鍋爐尾部豎井低溫過熱器或低溫再熱器區(qū)域。
[0021]上述方案中，換熱器布置在鍋爐后轉(zhuǎn)向室處，在該位置從爐前往爐后方向煙氣對氣氣換熱器的沖刷較大，換熱性能更佳。
[0022]前述本實用新型主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本實用新型可采用并要求保護的方案:如本實用新型，各選擇即可和其他選擇任意組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本實用新型方案后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和公知常識可明了有多種組合，均為本實用新型所要保護的技術(shù)方案，在此不做窮舉。
[0023]工作過程為:脫硝裝置作為火電廠的重要組成部分，本實用新型將鍋爐和脫硝作為一個整體考慮，充分利用鍋爐煙氣余熱為SCR脫硝尿素熱解提供熱源，可以為電廠創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益。該實用新型優(yōu)選將煙氣-空氣換熱器布置在鍋爐尾部豎井低溫過熱器或低溫再熱器區(qū)域，煙氣溫度在400°C?900°C之間，換熱器與產(chǎn)生熱(冷)一次風的裝置連接并引入一次風由上述鍋爐煙氣區(qū)域的煙氣加熱，經(jīng)換熱器加熱后的熱風再引入到尿素熱解反應(yīng)器為其提供熱解熱源。
[0024]本實用新型的有益效果:本實用新型通過特定限定換熱器的布置位置、布置形式、布置結(jié)構(gòu)，該三方面的結(jié)合，既盡量減少了對鍋爐的影響又保證了良好的換熱性能。
[0025]本實用新型通過把進出口風室緊貼鍋爐后包墻固定的方式，使得風室和鍋爐之間的熱應(yīng)力差大大減小，避免了對鍋爐系統(tǒng)的破壞；進出口風室每隔一段距離為一段，風室間采用膨脹節(jié)連接，進一步減小鍋爐與風室間膨脹差，安全可靠。
[0026]本實用新型結(jié)構(gòu)和布置形式，最小化對于鍋爐內(nèi)部運行環(huán)境的影響同時最大化換熱效率，同時又可節(jié)省氣氣換熱器連接管管材，降低了氣氣換熱器設(shè)備的成本；且不需為進出口集箱設(shè)置復(fù)雜的吊掛裝置。
[0027]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造和現(xiàn)場安裝方便，充分利用大型電站鍋爐的煙氣熱量加熱空氣作為尿素熱解的熱源，在電廠運行上將創(chuàng)造顯著的商業(yè)價值。
【附圖說明】