本发明涉及火力发电厂锅炉领域,特别是涉及一种防堵塞烟气转运装置以及锅炉设备。
背景技术:
随着国家环保排放标准的提高,火力发电行业的烟气污染物排放标准也随之提高。很多锅炉采用sncr技术(selectivenon-catalyticreduction)来降低烟气中氮氧化物的排放量,即利用含氨基的还原剂(如氨水,尿素溶液等)喷入炉内,在850℃-1100℃的温度范围内,将烟气中的氮氧化物(nox)还原脱除,生成氮气(n2)和水(h2o)。
现有的锅炉其中烟气流程为:锅炉产生的烟气依次经过高温过热器、低温过热器、高温段省煤器、中温段省煤器、低温段省煤器、高温段空预器、中温段空预器,最后进入低温段空预器。当利用氨水作为还原剂喷入炉膛内反应时,还会生成硫酸氢铵(nh4hso4)。硫酸氢铵(nh4hso4)熔点为147℃,在低温时易结晶。当烟气经过过热器、省煤器、高温段空预器、中温段空预器时,由于烟气需要与过热器、省煤器、高温段空预器、中温段空预器进行换热,造成烟气进入低温段空预器时,其温度下降至低于135℃,因此烟气中的硫酸氢铵容易结晶堵塞低温段空预器的烟气侧管道,导致低温段空预器换热效率降低,同时影响锅炉烟风平衡,使锅炉炉膛出口负压降低或变正压,导致锅炉带负荷能力下降。空预器换热效率降低会提高锅炉排烟热损失,降低锅炉热效率。
技术实现要素:
基于此,有必要提供一种能够有效降低锅炉排烟热损失、提高锅炉热效率,并且可预防管道被硫酸氢铵晶体堵塞的防堵塞烟气转运装置以及锅炉设备。
一种防堵塞烟气转运装置,包括支路烟道管道、开关机构以及防堵塞机构;所述支路烟道管道包括第一端部以及第二端部,所述第一端部用于连接于中温段省煤器并与所述中温段省煤器的省煤器出口管道连通,所述第二端部用于连接于低温段空预器并与所述低温段空预器连通,所述开关机构连接于所述第一端部以用于打开或者封闭所述支路烟道管道,所述防堵塞机构包括吹风嘴,所述吹风嘴连接于所述支路烟道管道并靠近于第二端部,所述吹风嘴用于向所述支路烟道管道内吹风。
在其中一个实施例中,所述开关机构包括开关闸板、锁扣以及锁止件,所述开关闸板可转动连接于所述第一端部的内壁,所述锁扣固定连接于所述第二端部的内壁,所述开关闸板与所述锁扣相对位置设置,所述锁止件连接于所述开关闸板,当所述开关闸板转动至封闭所述支路烟道管道时,所述锁止件能够与所述锁扣锁止配合。
在其中一个实施例中,所述开关闸板的转动角度范围为0-90°,所述开关闸板复位时重合于所述支路烟道管道的径向面,所述开关闸板能够转动90°至完全打开支路烟道管道。
在其中一个实施例中,所述开关机构还包括驱动电机,所述驱动电机电性连接于所述开关闸板的转动轴,所述驱动电机用于驱动所述开关闸板转动。
在其中一个实施例中,所述防堵塞机构还包括导流管,所述导流管连接于所述吹风嘴。
在其中一个实施例中,所述防堵塞机构还包括吹风管,所述吹风管连接于所述支路烟道管道的外部,所述导流管连接有多个间隔设置的所述吹风嘴,所述吹风管连通于所述导流管。
在其中一个实施例中,多个所述吹风嘴在所述导流管上等间隔设置。
在其中一个实施例中,所述支路烟道管道呈扁平状结构,多个所述吹风嘴在所述支路烟道管道径向面的宽度方向上延伸分布。
在其中一个实施例中,还包括加强筋,所述支路烟道管道内设置有至少一个所述加强筋,所述加强筋沿着所述支路烟道管道的轴向方向延伸。
在其中一个实施例中,所述支路烟道管道包括多个子管道,多个所述子管道顺序连接,至少一组相邻的所述子管道之间连接有膨胀节。
一种锅炉设备,包括锅炉主体系统以及所述的防堵塞烟气转运装置,所述防堵塞烟气转运装置连接在锅炉主体系统的中温段省煤器与低温段空预器之间,所述支路烟道管道的第一端部连接于中温段省煤器并与所述中温段省煤器连通,所述支路烟道管道的第二端部连接于低温段空预器并与所述低温段空预器连通。
上述的防堵塞烟气转运装置能够有效降低锅炉排烟热损失、提高锅炉热效率,并且可预防管道被硫酸氢铵晶体堵塞。锅炉设备正常运行,上述装置未投运。当发现低温段空预器的出口烟温上升,锅炉一次风和锅炉二次风的空预器出口风温下降,且锅炉一次风和锅炉二次风的风量上限下降较多,即表示低温段空预器与中温段省煤器之间的管道堵塞。此时,首先打开防堵塞烟气转运装置的防堵塞机构,防堵塞机构通过吹风嘴向支路烟道管道内吹风,使支路烟道管道内堆积的烟尘流化(当防堵塞烟气转运装置未使用时,由于支路烟道管道是单方向封闭状态,因此低温段空预器内的烟尘会缓慢进入支路烟道管道,并形成堆积),其次缓慢打开开关机构,同时观察低温段空预器的出口烟气温度,若温度上升,则表明防堵塞烟气转运装置正常运行,最后调节开关机构的开度,控制出口烟气温度在180℃-200℃之间,且防堵塞烟气转运装置运行至少12个小时。
上述的防堵塞烟气转运装置设置开关闸板用于开启或者关闭支路烟道管道。开关闸板、形状尺寸设置与支路烟道管道的径向面的形状、尺寸相同,开关闸板能90°旋转,正常关闭时,开关闸板位于支路烟道管道的径向面,开关闸板通过锁止件与相对位置的锁扣能够咬合关闭;全开时开关闸板旋转90°实现支路烟道管道全开,烟气全部从支路烟道管道通过,当所述开关机构打开所述支路烟道管道时所述开关机构同时封闭所述中温段省煤器的出口管道。
上述的防堵塞烟气转运装置设置驱动电机,驱动电机与开关闸板电性连接,驱动电机可以接入控制系统,实现开关闸板的远控。
上述的防堵塞烟气转运装置设置吹风管并通过吹风嘴吹风,吹风嘴的吹风能够使支路烟道管道内堆积的烟尘流化。
上述的防堵塞烟气转运装置设置导流管以与多个吹风嘴配合,吹风管内的气流通过导流管实现均匀分散,分散的气流通过多个间隔设置的吹风嘴吹出,可实现多角度将支路烟道管道内堆积的烟尘流化。
上述的防堵塞烟气转运装置的多个所述吹风嘴在所述导流管上等间隔设置,能够实现多角度将支路烟道管道内堆积的烟尘流化。
上述的防堵塞烟气转运装置通过设置加强筋,提高了支路烟道管道强度。
上述的防堵塞烟气转运装置通过设置多个子管道,便于支路烟道管道的安装和拆卸,并在至少一组相邻的所述子管道之间连接有膨胀节,以适应于子管道的形变。
附图说明
图1为本发明一实施例所述的防堵塞烟气转运装置侧面示意图;
图2为本发明一实施例所述的防堵塞烟气转运装置开关机构示意图;
图3为本发明一实施例所述的防堵塞烟气转运装置正面示意图;
图4为本发明一实施例所述的防堵塞烟气转运装置的防堵塞机构正面示意图。
附图标记说明
10、防堵塞烟气转运装置;100、支路烟道管道;110、第一端部;120、第二端部;130、子管道;200、开关机构;210、开关闸板;220、锁扣;230、锁止件;300、防堵塞机构;310、吹风嘴;320、吹风管;330、导流管;400、加强筋;500、膨胀节;600、承载立梁;700、承载横梁;20、中级省煤器出口管道;30、低温段空预器。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1所示,本发明一实施例提供了一种防堵塞烟气转运装置10。
一种防堵塞烟气转运装置10,包括支路烟道管道100、开关机构200以及防堵塞机构300。
请参阅图1所示,支路烟道管道100包括第一端部110以及第二端部120。第一端部110连接于中温段省煤器并与中温段省煤器连通,第二端部120连接于低温段空预器30并与低温段空预器30连通。
请参阅图1及图2所示,开关机构200连接于第一端部110以用于打开或者封闭支路烟道管道100,当开关机构200打开支路烟道管道100时开关机构200同时至少部分封闭中温段省煤器的中级省煤器出口管道20。
请参阅图3及图4所示,防堵塞机构300包括吹风嘴310。吹风嘴310连接于支路烟道管道100并靠近于第二端部120,吹风嘴310用于向支路烟道管道100内吹风。
由于锅炉设备的中温段省煤器与低温段空预器30处于上下位置,因此,支路烟道管道100在安装时处于竖直方向设置,支路烟道管道100的下部位置具有弯折结构。由于弯折结构的设置,因此,支路烟道管道100呈l形结构。吹风嘴310设置在该弯折结构处。吹风嘴310用于吹散堆积于弯折结构处的灰尘。当防堵塞烟气转运装置10未使用时,由于支路烟道管道100是单方向封闭状态,因此低温段空预器内的烟尘会缓慢进入支路烟道管道100,并形成堆积,因此,吹风嘴310用于吹散堆积于弯折结构处的灰尘。
在其中一个实施例中,请参阅图3所示,开关机构200包括开关闸板210、锁扣220以及锁止件230。开关闸板210可转动连接于第一端部110的内壁,锁扣220固定连接于第一端部110的内壁,开关闸板210与锁扣220相对位置设置。锁止件230连接于开关闸板210。当开关闸板210转动至封闭支路烟道管道100时,锁止件230能够与锁扣220锁止配合。上述的防堵塞烟气转运装置10设置开关闸板210用于开启或者关闭支路烟道管道100。开关闸板210、形状尺寸设置与支路烟道管道100的径向面的形状、尺寸相同,开关闸板210能90°旋转,正常关闭时,开关闸板210位于支路烟道管道100的径向面,开关闸板210通过锁止件230与相对位置的锁扣220能够咬合关闭;全开时开关闸板210旋转90°实现支路烟道管道100全开,烟气全部从支路烟道管道100通过。在一个实施例中,当开关机构200打开支路烟道管道100时开关机构200全部封闭中温段省煤器的出口管道。不难理解,在另一个实施例中,当开关机构200打开支路烟道管道100时开关机构200部分封闭中温段省煤器的出口管道。
上述的开关闸板210采用10mmocr20ni不锈钢板与φ108mmocr20ni钢管焊接而成。
在一个实施例中,上述的锁止件230与锁扣220均可以用不锈钢板制备成“l”形结构,两个“l”形结构能够咬合闭合。可理解,在其他实施例中,锁止件230与锁扣220的结构和形状不限于上面,锁止件230与锁扣220的结构和形状还可以是其他结构,例如磁性件与磁性配合件。
在其中一个实施例中,开关闸板210的转动角度范围为0-90°,开关闸板210复位时重合于支路烟道管道100的径向面,开关闸板210能够转动90°至完全打开支路烟道管道100。
在其中一个实施例中,开关机构200还包括驱动电机。驱动电机电性连接于开关闸板210的转动轴,驱动电机用于驱动开关闸板210转动。驱动电机在附图中未示出。上述的防堵塞烟气转运装置10设置驱动电机,驱动电机与开关闸板210电性连接,驱动电机可以接入控制系统,实现开关闸板210的远控。
在其中一个实施例中,请参阅图4所示,防堵塞机构300还包括导流管330。导流管330连接于吹风嘴310。上述的防堵塞烟气转运装置10设置导流管330并通过吹风嘴310吹风,吹风嘴310的吹风能够使支路烟道管道100内堆积的烟尘流化。
在其中一个实施例中,请参阅图4所示,防堵塞机构300还包括吹风管320,吹风管320连接于支路烟道管道100的外部。导流管330连接有多个间隔设置的吹风嘴310,吹风管320连通于导流管330。上述的防堵塞烟气转运装置10设置导流管330以与多个吹风嘴310配合,吹风管320内的气流通过导流管330实现均匀分散,分散的气流通过多个间隔设置的吹风嘴310吹出,可实现多角度将支路烟道管道100内堆积的烟尘流化。
在安装时,导流管330与吹风管320均设置于支路烟道管道100的外部,各个吹风嘴310穿设于支路烟道管道100的侧壁,各个吹风嘴310的外壁与支路烟道管道100密封连接。各个吹风嘴310的外壁与支路烟道管道100之间可以通过焊接连接实现密封。
在其中一个实施例中,请参阅图4所示,多个吹风嘴310在导流管330上等间隔设置。上述的防堵塞烟气转运装置10的多个吹风嘴310在导流管330上等间隔设置,能够实现多角度将支路烟道管道100内堆积的烟尘流化。
在其中一个实施例中,请参阅图3所示,支路烟道管道100呈扁平状结构,多个吹风嘴310在支路烟道管道100径向面的宽度方向上延伸分布。例如,在一个实施例中,多个吹风嘴310呈一排状分布。不难理解,在其他实施例中,多个吹风嘴310也可以呈多排状分布。烟道支路通过用a3,δ6mm钢板焊制而成。
在其中一个实施例中,请参阅图1所示,防堵塞烟气转运装置10还包括加强筋400。支路烟道管道100内设置有至少一个加强筋400,加强筋400沿着支路烟道管道100的轴向方向延伸。上述的防堵塞烟气转运装置10通过设置加强筋400,提高了支路烟道管道100强度。
在一个具体实施例中,烟道支路内部的加强筋400用φ57无缝钢管;烟道支路外部的加强筋400用20#槽钢。
在其中一个实施例中,请参阅图1所示,支路烟道管道100包括多个子管道130。多个子管道130顺序连接。至少一组相邻的子管道130之间连接有膨胀节500。上述的防堵塞烟气转运装置10通过设置多个子管道130,便于支路烟道管道100的安装和拆卸,并在至少一组相邻的子管道130之间连接有膨胀节500,以适应于子管道130的形变。膨胀节500安装于弯折结构的上方位置。
优选地,支路烟道管道100外部包裹有保温层,保温层在附图中未示出。保温层采用硅酸铝纤维毯,保温层采厚度为100mm。具体地,用厚度100mm的硅酸铝纤维毯(购自河北华能,尺寸为3600mm×610mm×50mm,容重105kg/m3)包裹于支路烟道管道100外部,确保硅酸铝纤维毯与支路烟道管道100紧实无空鼓。相邻的硅酸铝纤维毯与硅酸铝纤维毯之间不得有间隙、空缺,咬边宽度不小于50mm。支路烟道管道100的面与面的拐角处(支路烟道管道100的四个拐角)捆扎好硅酸铝纤维毯后用宽度40mm的铁丝网包角压实。
在其中一个实施例中,请参阅图1及图2所示,防堵塞烟气转运装置10还包括承载立梁600以及承载横梁700。承载立梁600竖直方向设置。承载横梁700水平方向设置。在安装时,承载立梁600固定于地面,承载横梁700的顶部连接于承载立梁600,承载立梁600与承载横梁700配合用于支撑支路烟道管道100。承载立梁600与支路烟道管道100之间具有间距,该间距可设置为500mm。
上述的防堵塞烟气转运装置10的相关参数数据可以做如下设置:
支路烟道管道100的宽度5400mm,支路烟道管道100的厚度为900mm。
支路烟道管道100的在竖直方向的最大高度10000mm。l形结构的支路烟道管道100的竖直方向的部分高度为9250mm,水平方向的部分长度为3000mm,即支路烟道管道100的弯折结构的其中一臂长度9250mm,另一臂长度3000mm。支路烟道管道100水平方向的部分的厚度为750mm。
开关闸板210的长度780mm,锁扣220的长度为120mm。中温段省煤器的出口管道的沿着竖直方向的厚度为800mm,开关闸板210的铰接处距离中温段省煤器的出口管道300mm。
承载立梁600的截面为300mm×300mm的正方形,承载立梁600的高度为9970mm。需要说明的是,上述的参数数据仅表达了本发明的一种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对各个参数的限制。
本发明一实施例还提供了一种锅炉设备。
一种锅炉设备,包括锅炉主体系统以及的防堵塞烟气转运装置10。防堵塞烟气转运装置10连接在锅炉主体系统的中温段省煤器与低温段空预器30之间,支路烟道管道100的第一端部110连接于中温段省煤器并与中温段省煤器的中级省煤器出口管道20连通,支路烟道管道100的第二端部120连接于低温段空预器30并与低温段空预器30连通。在使用时,锅炉设备正常运行,防堵塞烟气转运装置10不投运。当发现低温段空预器30的出口烟温上升,锅炉一次风和锅炉二次风的空预器出口风温下降,且锅炉一次风和锅炉二次风的风量上限下降较多,即表示低温段空预器30与中温段省煤器之间的管道堵塞,此时,防堵塞烟气转运装置10投运。在防堵塞烟气转运装置10投运期间会提高排烟温度,降低锅炉热效率,其目的是为了长久降低排烟温度,从而降低排烟热损失,提高锅炉效率。
在一个实施例中,低温段空预器30和中温段省煤器的左右侧分别加装有测温装置。
上述的防堵塞烟气转运装置10能够有效降低锅炉排烟热损失、提高锅炉热效率,并且可预防管道被硫酸氢铵晶体堵塞。锅炉正常运行,上述装置未投运时,当发现低温段空预器30的出口烟温上升,锅炉一次风和锅炉二次风的空预器出口风温下降,且锅炉一次风和锅炉二次风的风量上限下降较多,即表示低温段空预器30与中温段省煤器之间的管道堵塞。此时,首先打开防堵塞烟气转运装置10的防堵塞机构300,防堵塞机构300通过吹风嘴310向支路烟道管道100内吹风,使支路烟道管道100内堆积的烟尘流化,其次缓慢打开开关机构200,同时观察低温段空预器30的出口烟气温度,若温度上升,则表明防堵塞烟气转运装置10正常运行,最后调节开关机构200的开度,控制出口烟气温度在180℃-200℃之间,且防堵塞烟气转运装置运行至少12个小时。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
1.一种防堵塞烟气转运装置,其特征在于,包括支路烟道管道、开关机构以及防堵塞机构;所述支路烟道管道包括第一端部以及第二端部,所述第一端部用于连接于中温段省煤器并与所述中温段省煤器的省煤器出口管道连通,所述第二端部用于连接于低温段空预器并与所述低温段空预器连通,所述开关机构连接于所述第一端部以用于打开或者封闭所述支路烟道管道,所述防堵塞机构包括吹风嘴,所述吹风嘴连接于所述支路烟道管道并靠近于第二端部,所述吹风嘴用于向所述支路烟道管道内吹风。
2.根据权利要求1所述的防堵塞烟气转运装置,其特征在于,所述开关机构包括开关闸板、锁扣以及锁止件,所述开关闸板可转动连接于所述第一端部的内壁,所述锁扣固定连接于所述第一端部的内壁,所述开关闸板与所述锁扣相对位置设置,所述锁止件连接于所述开关闸板,当所述开关闸板转动至封闭所述支路烟道管道时,所述锁止件能够与所述锁扣锁止配合。
3.根据权利要求2所述的防堵塞烟气转运装置,其特征在于,所述开关闸板的转动角度范围为0-90°,所述开关闸板复位时重合于所述支路烟道管道的径向面,所述开关闸板能够转动90°至完全打开支路烟道管道。
4.根据权利要求2所述的防堵塞烟气转运装置,其特征在于,所述开关机构还包括驱动电机,所述驱动电机电性连接于所述开关闸板的转动轴,所述驱动电机用于驱动所述开关闸板转动。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的防堵塞烟气转运装置,其特征在于,所述防堵塞机构还包括导流管,所述导流管连接于所述吹风嘴。
6.根据权利要求5所述的防堵塞烟气转运装置,其特征在于,所述防堵塞机构还包括吹风管,所述吹风管连接于所述支路烟道管道的外部,所述导流管连接有多个间隔设置的所述吹风嘴,所述吹风管连通于所述导流管。
7.根据权利要求6所述的防堵塞烟气转运装置,其特征在于,多个所述吹风嘴在所述导流管上等间隔设置;
和/或,所述支路烟道管道呈扁平状结构,多个所述吹风嘴在所述支路烟道管道径向面的宽度方向上延伸分布。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的防堵塞烟气转运装置,其特征在于,还包括加强筋,所述支路烟道管道内设置有至少一个所述加强筋,所述加强筋沿着所述支路烟道管道的轴向方向延伸。
9.根据权利要求1-3任意一项所述的防堵塞烟气转运装置,其特征在于,所述支路烟道管道包括多个子管道,多个所述子管道顺序连接,至少一组相邻的所述子管道之间连接有膨胀节。
10.一种锅炉设备,其特征在于,包括锅炉主体系统以及权利要求1-9任意一项所述的防堵塞烟气转运装置,所述防堵塞烟气转运装置连接在锅炉主体系统的中温段省煤器与低温段空预器之间,所述支路烟道管道的第一端部连接于中温段省煤器并与所述中温段省煤器连通,所述支路烟道管道的第二端部连接于低温段空预器并与所述低温段空预器连通。
技术总结