一种亚临界锅炉多目标协同优化空预器防堵系统的制作方法

本发明涉及一种空预器，具体地说是一种亚临界锅炉多目标协同优化空预器防堵系统，属于空预器领域。

背景技术：

亚临界锅炉排污分连续排污又称表面排污，要求连续不断地从炉水盐碱浓度最高部位排出部分炉水，以减少炉水中含盐、碱量，含硅酸量及处于悬浮状态的渣滓物含量，亚临界锅炉的连排热水温度在374℃左右，这部分高温废水通常直接连接到锅炉连排扩容器，造成优质高温热能浪费，降低锅炉效率。

亚临界锅炉运行时为保证锅炉安全运行要求必须进行锅炉连续排污。锅炉排污分连续排污又称表面排污，要求连续不断地从炉水盐碱浓度最高部位排出部分炉水，以减少炉水中含盐、碱量，含硅酸量及处于悬浮状态的渣滓物含量，亚临界锅炉的连排热水温度在374℃左右，这部分高温废水通常直接连接到锅炉连排扩容器热量散发发到大气环境中，产生优质高温热能浪费，降低锅炉热效率。

国内亚临界锅炉通常设有scr脱销系统，为保证达标排放，大多数电厂存在过量喷氨，氨逃逸大的情况，从而生成nh4hso4沉积物，导致空预器堵灰、局部堵塞现象。空预器堵塞会引起炉膛负压波动增大，同时空预器烟气侧、一/二次风侧的进出口差压增加；堵塞严重时，空预器漏风量增大，两侧排烟温度均有不同程度的增加。锅炉排烟损失增加，同时送引风机、一次风机电流均有所增加，风机电耗明显增加，甚至可能导致过引风机失速，对机组的正常运行产生安全隐患。目前普遍存在因超低排放要求而发生过量喷氨的现象，锅炉存在空预器阻力增大严重时影响正常生产的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于，设计了一种亚临界锅炉多目标协同优化空预器防堵系统，通过空预器防堵改造，及有效的利用了亚临界锅炉连续排污热水的高温余热，提高了锅炉热效率，同时又消除空预器硫酸氢氨堵塞现象，还能减少空预器日常运行维护、停机检修清洗等的费用。风烟系统降阻后，风机运行降低点号节能同时安全性也得到了提升。

本发明的技术方案为：

一种亚临界锅炉多目标协同优化空预器防堵系统，包括空预器、锅炉汽包与连排扩容器；

所述空预器与余热换热器相连并形成循环回路，所述锅炉汽包由锅炉连排管道经过所述余热换热器与所述连排扩容器相连；

所述空预器设有空预器转子、空预器热烟气出口、换热元件；所述空预器设有左右两个风道，左风道由位于下方的空预器冷一次风入口和位于上方的空预器热一次风出口构成，右风道由位于下方的空预器高温一次风管道和位于上方的空预器热二次风出口组成；所述的空预器高温一次风管道和空预器热二次风出口处均设有压力传感器，两个所述压力传感器均与差压变送器相连，所述差压变送器通过工控机与dcs系统电连接。

所述空预器冷一次风入口通过冷一次风管道与所述高温一次风入口通道相连；所述高温一次风入口通道设有高温一次风0.5°扇形分割入口区，所述高温一次风0.5°扇形分割入口区通过空预器冷一次风分流管道与所述余热换热器相连通，并设有电动调门；所述余热换热器依次通过空预器高温一次风管道、高温一次风回流口与所述高温一次风入口通道相连通。

通过分流少量冷一次风到余热利用换热器，余热利用换热器利用亚临界锅炉连排扩容器连续排污的高温废水加热，空预器冷一次风分流管道冷一次风的温度被加热到320℃以上空预器高温一次风管道形式高温一次风。对原空预器冷一次风入口一次风管道入口进行分割高温一次风0.5°扇形分割入口区，建立高温一次风独立流通通道空预器冷一次风分流管道，然后把这部分高温气一次风气体回送到原来冷一次进口处分割形成的高温通道空预器高温一次风管道。这部分高温一次风直接对空预器换热元件冷端进行吹扫，吹扫过后重新并入原热一次风。在空预器换热元件区域建立局部高温、高流速区域，通过高温热解和热风吹扫的双重作用，实时清除蓄热元件空预器换热元件冷端表面的酸液包括h2so4液滴和液态nh4hso4与积灰，保持蓄热元件的持续清洁，达到清除nh4hso4的目的。

本发明的有益效果为：通过空预器防堵改造，及有效的利用了亚临界锅炉连续排污热水的高温余热，提高了锅炉热效率，同时又消除空预器换热元件硫酸氢氨堵塞现象，还能减少空预器日常运行维护、停机检修清洗等的费用。风烟系统降阻后，风机运行降低点号节能同时安全性也得到了提升。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例空预器冷端入口的截面图；

图2为本发明实施例一种亚临界锅炉多目标协同优化空预器防堵系统的结构示意图；

图3为本发明实施例一次风入口管道截面图；

图中：1空预器热一次风出口，2空预器热二次风出口，3空预器转子，4空预器冷一次风分流管道，5一次风进口，6高温一次风0.5°扇形分割入口区，7空预器热烟气出口，8高温一次风回流口，9空预器冷一次风入口，10换热元件，11空预器冷二次风入口，12空预器高温一次风管道，13压力传感器，14工控机，15差压变送器，16dcs系统，17余热换热器，18电动调门，19锅炉汽包，20锅炉连排管道，21连排扩容器，22冷一次风管道。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-3所示，一种亚临界锅炉多目标协同优化空预器防堵系统，包括空预器（图1）、锅炉汽包19与连排扩容器21；

所述空预器与余热换热器17相连并形成循环回路，所述锅炉汽包19由锅炉连排管道20经过所述余热换热器17与所述连排扩容器21相连；

所述空预器设有空预器转子3、空预器热烟气出口7、换热元件10；所述空预器设有左右两个风道，左风道由位于下方的空预器冷一次风入口9和位于上方的空预器热一次风出口1构成，右风道由位于下方的空预器高温一次风管道11和位于上方的空预器热二次风出口2组成；所述的空预器高温一次风管道11和空预器热二次风出口2处均设有压力传感器13，两个所述压力传感器13均与差压变送器15相连，所述差压变送器15通过工控机14与dcs系统16电连接。

所述空预器冷一次风入口9通过冷一次风管道22与所述高温一次风入口通道5相连；所述高温一次风入口通道5设有高温一次风0.5°扇形分割入口区6，所述高温一次风0.5°扇形分割入口区6通过空预器冷一次风分流管道4与所述余热换热器17相连通，并设有电动调门18；所述余热换热器17依次通过空预器高温一次风管道12、高温一次风回流口8与所述高温一次风入口通道5相连通。

通过分流少量冷一次风9到余热利用换热器17，余热利用换热器利用亚临界锅炉连排扩容器21连续排污的高温废水加热，空预器冷一次风分流管道4冷一次风的温度被加热到320℃以上空预器高温一次风管道12形式高温一次风。对原空预器冷一次风入口9一次风管道入口进行分割高温一次风0.5°扇形分割入口区6，建立高温一次风独立流通通道空预器冷一次风分流管道4，然后把这部分高温气一次风气体回送到原来冷一次进口处分割形成的高温通道空预器高温一次风管道12。这部分高温一次风直接对空预器换热元件10冷端进行吹扫，吹扫过后重新并入原热一次风1。在空预器换热元件10区域建立局部高温、高流速区域，通过高温热解和热风吹扫的双重作用，实时清除蓄热元件空预器换热元件10冷端表面的酸液包括h2so4液滴和液态nh4hso4与积灰，保持蓄热元件的持续清洁，达到清除nh4hso4的目的。

利用亚临界锅炉连排扩容器21连续排污的高温余热直接加热少量冷一次风9，使这部分冷一次风9变成高温热风12后，又回到空预器一次风进口5处。（不改变原一次风9风量及空预器一次封盖进口面积和尺寸），只需要对原来空预器冷一次风进口9通道靠近高温烟气侧进行分割0.5°的扇形区域6形成高温热一次风入口通道5，这部风高温热一次风5直接加热吹扫空预器换热元件10冷端，达到清除nh4hso4的目的。

在冷一次风9入口管道上分流部分冷一次风空预器冷一次风分流管道4，把这部分冷一次空预器冷一次风分流管道4引入余热换热器17，冷一次风通过余热换热器17被加热到320℃，这部分高温一次风12被引入到原一次风入口被分割出来的0.5°扇形区域6高温热一次风流口通道5。高温一次风12直接加热吹扫空预器换热元件10冷端，提高换热元件冷端温度，使nh4hso4气化挥发，达到疏通换热元件10的目的。这部分高温一次风在空预器热一次风1出口处重新并入空预器热一次风1；在原来锅炉汽包19和连续排污扩容器21之间的连续排污管道上建立安装余热换热器17，锅炉连排扩容器21连续排污高温热水通过余热换热器17加热空预器冷一次风分流管道4冷一次风后再被降温后进入连排口容器17。如下图1、图2所示。

高温一次风吹扫自控系统运行时，在空预器烟气侧进出口装有压力传感器13，测量空预器前后压差的信号进入差压变送器15后送到工控机14，工控机14根据空预器阻力及空预器进出口烟气温度等参数，自动计算出抽取冷一次风抽取风量并输出阀门开度信号到dcs系统16，dcs系统16发送指令到安装在一次风分流管道上的电动调门18，通过调节风流风管上电动调门18的大小及时调节高温一次风12吹扫风量。

利用亚临界锅炉连排扩容器21连续排污热水高温余热直接加热少量空预器的冷一次风9。

这部分冷一次风9通过空预器冷一次风分流管道4加热变成高温一次风12后，又回流到原一次风进口处的0.5度的扇形区域6高温一次风入口通道5。空预器本体无需改造。

不改变原来空预器的一次风风量和二次风风量，克服了传统利用一次风高温余热吹扫要求高温一次风风量必须有5%余量的条件限制。

高温一次风布置在原冷一次风9靠近烟气侧直接加热吹扫换热元件10冷端，达到清除nh4hso4的目的。该布置位置结构方式有利于提高对加热吹扫换热元件10冷端加热升温效果，由于空预器冷端刚从高温烟气侧旋转过来，温度较高。换热元件的冷端温度可以提高到320℃以上，更有利于溶解清楚清除nh4hso4。

所述高温一次风12吹扫自控系统由压力传感器13，差压变送器15，工控机14，dcs系统16，电动调门18组成。

由传感器13检测冷二次风11与热二次风2即换热原件10两端压力差，压差越大换热原件10即空预器堵塞越严重，压力信号由差压变送器15传送至工控机14，工控机14对空预器冷二次风12及热二次风2两端压力差、空预器进出口烟气温度等参数进行汇总分析，对各参数在工控机14设定范围，当空预器冷二次风12及热二次风2两端压力差超过工控机14设定值时，工控机14将向dsc系统16传送信号，dcs系统16将对电动调门18发出开启角度信号指令。冷一次风将通过空预器冷一次风分流管道4，余热换热器17，被加热形成高温一次风12，通过一次风进口5，进入高温一次风0.5°扇形分割入口区6对换热元件10进行吹扫。

通过调节风管上电动调门的开启角度即调节高温一次风吹扫风量。