一种防止底部积灰的低低温省煤器的制作方法

本发明属于燃煤电站锅炉领域，具体涉及一种防止底部积灰的低低温省煤器。

背景技术：

低低温省煤器布置在燃煤电站锅炉空气预热器与电除尘器之间的水平烟道上，用来加热凝结水、热网回水等，回收锅炉空气预热器出口烟气的部分热量，同时减少脱硫系统耗水量，从而达到节能、节水目的。近年来随着燃煤发电机组节能改造的广泛实施，国内多数在役燃煤电站锅炉进行了加装低低温省煤器的改造工作，新建电厂设计之初即布置有烟气冷却器。低低温省煤器入口烟气温度为120～150℃，出口烟气温度为90℃。冷却介质(凝结水、热网回水)入口水温为70℃以上，出口水温为95℃以上。由于多数在役燃煤发电锅炉空气预热器与电除尘器间的位置有限，为强化传热，低低温省煤器设计时采取以下两种方式：

(1)设置为逆流换热方式。考虑到烟气与冷却介质(凝结水、热网回水)间传热温压较小，改变流型的布置可以提高平均温差；(2)低低温省煤器换热管外设计h型翅片，扩展了传热面积的同时破坏了对流边界层，增加了流体的扰动，使传热效果增强。但是，由于低低温省煤器换热管的布置紧凑且设计成h型翅片换热管，将会导致低低温省煤器无检修空间，如发生低低温省煤器泄漏后，仅能将该泄漏管弯头处进行割管封堵隔离。

一些电厂低低温省煤器改造位置有限，造成局部烟气流速偏低，烟气流经低低温省煤器之后部分飞灰沉积在低低温省煤器底部区域，造成堵灰。受一些低低温省煤器入口烟气流场不均、燃煤灰分及硫分偏高、脱硝系统氨逃逸量偏大等方面的影响，投运后的一些低低温省煤器存在诸如磨损、腐蚀、堵灰等问题发生泄漏，泄漏的水与烟气中飞灰形成泥浆，沉积在低低温省煤器下部区域，造成低低温省煤器底部受热面堵塞严重，而堵塞严重又造成烟气流通面积减少，局部烟气流速增加，进而加剧磨损泄漏，形成恶性循环。据统计，近两年因低低温省煤器泄漏、堵灰问题，尤其是低低温省煤器底部换热管堵灰较严重，多数电厂低低温省煤器底部换热模块存在隔离情况，部分电厂被迫实施低低温省煤器再次改造工作。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述现有技术中的低低温省煤器底部换热管堵灰以及发生泄漏而造成换热模块隔离的问题，提供一种防止底部积灰的低低温省煤器，不仅能够防止低低温省煤器下部换热管堵灰，同时能够防止低低温省煤器泄漏造成底部换热模块堵灰。

为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

一种防止底部积灰的低低温省煤器，包括箱体，箱体的内部上方布置换热管，换热管布置在燃煤电站锅炉空气预热器与除尘器之间的水平烟道内，箱体的内部下方设置多孔型隔板，多孔型隔板的下方设置除灰仓室，除灰仓室用于收集通过多孔型隔板落入的飞灰，除灰仓室当中设置做循环往复运动的刮板，除灰仓室的前侧下方设置灰斗，通过刮板将沉积的灰刮入位于除灰仓室前侧的灰斗中，除灰仓室的尾部布置有开度可调的烟气挡板。

优选的，所述的换热管采用水平卧式布置的h型翅片管，换热管与箱体侧面的联箱连接；箱体的内部上方在换热管周围布置加固肋，通过加固肋满足锅炉防爆要求。

优选的，所述的除灰仓室沿着水平烟道的前后部位分别设置有除灰仓室压力测点，通过除灰仓室压力测点在线监视运行中除灰仓室内的压力；所述的换热管与空气预热器出口烟道间设置有低低温省煤器进口压力测点，换热管与除尘器进口烟道间设置有低低温省煤器出口压力测点，通过两个压力测点的差值在线监视运行中低低温省煤器烟气侧差压。

优选的，所述的多孔型隔板均匀分布若干个圆孔，单个圆孔直径为80mm～100mm，相邻圆孔的圆心之间距离为120mm～150mm；多孔型隔板采用q235钢板制成，厚度为4mm～6mm。

优选的，所述的除灰仓室的高度为300mm～500mm，其底部和四周为厚度4mm～6mm的q235钢板。

优选的，所述的刮板通过布置在除灰仓室当中的链条带动，所述的链条上每间隔300mm固定一块刮板，刮板与除灰仓室底板的间隙为3mm～5mm。

优选的，除灰仓室的两侧设置有安装链条的导链槽，链条通过驱动链轮驱动做循环往复运动，刮入灰斗中的灰通过气力输灰方式输送至灰场；链条通过导向链轮配合支撑，导向链轮处设置有用于维持恒定张紧力的链条张紧装置。

优选的，所述灰斗下方设置有若干个仓泵，通过仓泵连接气力输灰管道，每个灰斗与仓泵连接的管道上设置有放灰管，放灰管可拆卸式连接收集瓶。

优选的，所述的收集瓶与放灰管之间通过螺纹连接，放灰管外部敷设有保温层。

优选的，所述烟气挡板的开度由电动执行机构驱动调整，烟气挡板出口与除尘器入口烟道相连接。

相较于现有技术，本发明具有如下的有益效果：通过在换热管下方的低低温省煤器箱体内设置多孔型隔板，当低低温省煤器正常运行、不存在泄漏时，低低温省煤器烟道内沉积灰通过多孔型隔板落入除灰仓室，而除灰仓室当中设置做循环往复运动的刮板，在刮板的作用下沉积灰被送入灰斗，防止低低温省煤器下部换热管堵灰。当低低温省煤器发生泄漏时，较湿的飞灰或泥浆黏附在低低温省煤器下部模块换热管上，或者经多孔型隔板落入除灰仓室，通过开大除灰仓室后侧烟气挡板的开度，在线增加低低温省煤器下部模块烟气流速，将黏附的飞灰或泥浆带入除灰仓室，防止低低温省煤器泄漏造成低低温省煤器下部换热模块堵灰。当低低温省煤器烟气侧差压恢复泄漏前差压值时，则关小尾部烟气挡板，从而能够防止烟气流速持续增大造成低低温省煤器下部模块磨损。

进一步的，本发明灰斗下方设置有仓泵，通过仓泵连接气力输灰管道，每个灰斗与仓泵连接的管道上设置有放灰管，放灰管可拆卸式连接收集瓶，当低低温省煤器在运行过程中定期监视收集瓶中沉积灰黏性，能够及时的发现低低温省煤器泄漏问题。

附图说明

图1本发明低低温省煤器的结构侧视图；

图2本发明低低温省煤器的结构正视图；

图3本发明多孔型隔板的结构示意图；

附图中：1-换热管；2-联箱；3-多孔型隔板；4-除灰仓室；5-刮板；6-灰斗；7-圆孔；8-链条；9-除灰仓室底板；10-驱动链轮；11-导链槽；12-仓泵；13-气力输灰管道；14-放灰管；15-收集瓶；16-导向链轮；17-烟气挡板；18-除灰仓室压力测点。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

参见图1-3，本发明的低低温省煤器布置在燃煤电站锅炉空气预热器与除尘器之间的水平烟道内，包括箱体，箱体的内部上方布置换热管1，换热管1采用水平卧式布置的h型翅片管，换热管1与箱体侧面的联箱2连接。换热管1与空气预热器出口烟道之间、换热管1与除尘器入口烟道之间设置有压力测点，通过两个压力测点的差值在线监视运行中低低温省煤器烟气侧差压，以判断低低温省煤器是否存在堵灰情况。

箱体内部上方在换热管1周围布置加固肋，通过加固肋满足锅炉防爆要求。箱体的内部下方设置多孔型隔板3，多孔型隔板3为钢板，多孔型隔板3上均匀分布有若干个圆孔7，单个圆孔7的直径为80mm～100mm，相邻圆孔7的圆心之间距离为120mm～150mm；多孔型隔板3采用q235钢板制成，厚度为4mm～6mm。多孔型隔板3的下方设置除灰仓室4，除灰仓室4用于收集通过多孔型隔板3落入的飞灰，除灰仓室4当中设置做循环往复运动的刮板5，除灰仓室4的前侧下方设置灰斗6，通过刮板5将沉积的灰刮入位于除灰仓室4前侧的灰斗6中，刮板5通过布置在除灰仓室4当中的链条8带动，链条8上每间隔300mm固定一块刮板5，刮板5与除灰仓室底板9的间隙为3mm～5mm。

灰斗6下方设置有若干个仓泵12，通过仓泵12连接气力输灰管道13，每个灰斗6与仓泵12连接的管道上设置有放灰管14，放灰管14可拆卸式连接收集瓶15。

收集瓶15与放灰管14之间通过螺纹连接，放灰管14外部敷设有保温层。

除灰仓室4的两侧设置有安装链条8的导链槽11，链条8通过驱动链轮10驱动做循环往复运动，刮入灰斗6中的灰通过气力输灰方式输送至灰场；链条8通过导向链轮16配合支撑，导向链轮16处设置有用于维持恒定张紧力的链条张紧装置。

除灰仓室4的尾部布置有开度可调的烟气挡板17，烟气挡板17的出口与除尘器入口烟道相连接。除灰仓室4沿着水平烟道的前后部位分别设置有除灰仓室压力测点18，通过除灰仓室压力测点18在线监视运行中除灰仓室4内的压力。除灰仓室4的高度为300mm～500mm，其底部和四周为厚度4mm～6mm的q235钢板。

本发明的工作过程如下：

正常投运时，空气预热器出口的烟气携带飞灰流经换热管1，通过热传导及对流换热的方式将热量传递给管内的冷却介质(凝结水、热网回水)，烟气携带飞灰流向低低温省煤器后部的除尘器。根据布置的除灰仓室压力测点18测得的压力，除灰仓室4尾部的烟气挡板17处于关闭状态，烟气虽然能够通过多孔型隔板3进入除灰仓室4内，但由于烟气挡板17关闭，除灰仓室4内流通阻力较大，故烟气仍会通过多孔型隔板3流出除灰仓室4。当低低温省煤器烟道内流场不均、烟道内压力波动时，局部烟气流速偏低将造成飞灰沉积，沉积的飞灰将在通过多孔型隔板3落入除灰仓室4。除灰仓室4内循环往复运行的刮板5将沉积的灰刮入除灰仓室4左侧、右侧的灰斗6中。灰斗6内的沉积灰通过气力输灰方式输送至灰场。

灰斗6内少量沉积灰通过放灰管14落入收集瓶15中，每天将收集瓶15中沉积灰取出，目测及手摸灰的黏性，如灰中有水或灰较黏时应排查低低温省煤器是否发生泄漏。

当低低温省煤器某根换热管1因磨损、腐蚀发生泄漏时，冷却介质(凝结水、热网回水)通过漏点向周围呲水，水与烟气中飞灰相遇形成黏性灰或者泥浆，在重力作用下降落至低低温省煤器下部，或者通过多孔型隔板3落入除灰仓室4，循环往复运动的刮板5将黏性灰或泥浆刮入灰斗6中，通过监视除灰仓室4内的压力、观察收集瓶15内灰的黏度，判断低低温省煤器存在泄漏，此时应及时隔离泄漏的换热模块。由于除灰仓室4内未布置换热管1，除灰仓室4内烟道沿程阻力较小，此时开启烟气挡板17，调整烟气挡板17合适的开度，以维持除灰仓室4内一定的烟气流速，通过改变低低温省煤器烟道与除灰仓室4内的压差，引导较湿的飞灰或泥浆通过多孔型隔板3落入除灰仓室4。虽然较湿的飞灰或泥浆通过多孔型隔板3落入除灰仓室4，但仍有一些飞灰或泥浆黏附在低低温省煤器的下部模块，运行中发现低低温省煤器烟气侧差压较高时，则可以判断低低温省煤器存在堵灰，通过开大烟气挡板17的开度，增大流经多孔型隔板3的烟气量，通过适当增大烟气流速将低低温省煤器下部模块黏附的飞灰或泥浆带入除灰仓室4。当低低温省煤器烟气侧差压恢复泄漏前差压值时，则关小尾部烟气挡板17，防止烟气流速持续增大造成低低温省煤器下部模块磨损。

除灰仓室4内设置刮板除灰装置。刮板5与链条8相连接，每隔300mm布置一个刮板5。在除灰仓室4两侧布置有导链槽11，链条8放置在导链槽11中，在驱动链轮10的驱动下，链条8带动刮板5做循环往复运动，将除灰仓室4内沉积灰刮入灰斗6中。灰斗6内灰通过气力输灰方式将沉积灰输送至灰场。为保证运行中链条恒定的张紧力，确保链条8与驱动链轮10、导向链轮16接触、张紧合适，在导向链轮16处设置有链条张紧装置。

本发明的低低温省煤器下部设计有多孔型隔板3、除灰仓室4、刮板除灰系统以及烟气挡板17。当本发明低低温省煤器正常运行、不存在泄漏时，低低温省煤器烟道内沉积灰通过多孔型隔板3落入除灰仓室4，在刮板5作用下送入灰斗6，防止低低温省煤器下部换热管堵灰。运行中定期监视收集瓶15中沉积灰黏性，以便及时发现低低温省煤器泄漏问题。当低低温省煤器发生泄漏时，较湿的飞灰或泥浆通过多孔型隔板3落入除灰仓室4，通过开大除灰仓室4后侧的烟气挡板17开度，在线增加低低温省煤器下部模块烟气流速，将黏附的飞灰或泥浆带入除灰仓室4，防止低低温省煤器泄漏造成底部换热模块堵灰。

以上所述的仅仅是本发明的较佳实施例，并不用以对本发明的技术方案进行任何限制，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明精神和原则的前提下，该技术方案还可以进行若干简单的修改和替换，这些修改和替换也均属于权利要求所涵盖的保护范围之内。