郑州锅炉股份有限公司

当前位置:生物质锅炉首页 > 新闻中心 > 行业新闻

76t/h碳素窑余热回收锅炉各辅机系统有哪些?

发布时间:2022-10-08 08:38:57 新闻来源:http://www.guolushengwuzhi.com 点击数:
导读:76t/h碳素窑余热回收锅炉各辅机系统有哪些?蒸发系统(见图2)包括前通道膜式水冷壁包墙、中间膜式水冷屏、高温段“W”形小倾角对流蒸发管组I和中温段水平和小倾角倾斜对流蒸发管组『、后通道纯低温水平对流蒸发管组皿。图2蒸发系统蒸发系统结构特点:

(1) 蒸发系统

蒸发系统(见图2)包括前通道膜式水冷壁包墙、中间膜式水冷屏、高温段“W”形小倾角对流蒸发管组I和中温段水平和小倾角倾斜对流蒸发管组、后通道纯低温水平对流蒸发管组皿。图2蒸发系统蒸发系统结构特点:

①调控脱硝烟温

该锅炉烟气量波动范围达±20%,烟气温度范围650-1100C,考虑进SCR脱硝前的有效温度区间,按热平衡理论,除了过热吸热外还需有一定的蒸发吸热后才能将温度降至此要求,所以在脱硝装置前需布置适当的对流蒸发受热面。因独立的辐射受热面或对流受热面对高温余热烟气温度和流量波动都不能有效控制在有效温度区域,所以采取布置足够的膜式水冷包墙和中间水冷管屏以及高温对流蒸发受热面,辐射和对流蒸发受热面的组合能有效调控脱硝温度。

②能量最大化利用

为最大化利用能量,提高余热蒸汽产量,在脱硝后布置足够的对流蒸发受热面适应余热烟气波动,降低省煤器的汽化率,确保锅炉稳定运行。

③水冷屏防振

由于受热面空间大,流场极易不稳定,管束间会产生涡流共振。为解决振动问题采取在水冷通道和对流管束间布置水冷隔墙的措施,隔墙既能作为辐射受热面又能作为破坏振动的隔板。

④水平和小倾角对流蒸发管束

该锅炉采用水平和小倾角对流蒸发管束代替部分辐射受热面和上下锅筒式垂直对流管束,锅炉工艺简单,整体结构紧凑。

次高压锅炉介质汽水容积密度差相对较小,在烟气温度高时,对自然循环水平和小倾角的对流管束,须合理进行结构设计,防止出现汽水分层、倒流、循环流速低、截面含汽率偏高等安全隐患。膜式水冷壁的管子规格为^51x5,节距100mm,通过集中下降管和顶部连接管与锅筒连接形成两组独立循环回路,该回路循环倍率为30.1,循环流速0.85m/s,截面含汽率0.17;在高温区对流蒸发管束热负荷大,对流蒸发管束须流程长度短、管束有一定倾角,防止汽水分层,提高高温区回路循环流速。不同循环高度的蒸发管束采用独立回路的结构设计,防止混合回路造成倒流、循环流速偏低、截面含汽率过高的水循环安全性问题。在低温区,热负荷低,为节省空间采用水平管束,独立回路,确保水循环安全可靠。

沿烟气流向分别布置高温段两流程“W”形管组,中温段布置三回程水平加小倾角管组,低温段布置四回程水平管组。高温“W”形对流蒸发管组I管子规格为^42x4,横向节距100mm,错列,双管圈,通过分散下降管和顶部连接管与锅筒连接形成独立循环回路,管组进水处倾角为5°,出水处倾角为10°,回路循环比率为30.7,回路循环流速1.072m/s,截面含汽率0.17;中温水平倾斜对流蒸发管组U管子规格为"42x4,横向节距100mm,错列,双管圈,通过分散下降管和顶部连接管与锅筒连接形成独立循环回路,管组进水处水平布置,出水处管子倾角5°,回路循环比率为26.2,回路循环流速0.65m/s,截面含汽率0.19;低温段水平对流蒸发管组皿管子规格为"42x4,横向节距112mm,双管圈,通过分散下降管和顶部连接管与锅筒连接形成独立循环回路,回路循环比率为34.0,回路循环流速0.5m/s,截面含汽率0.14;碳素余热烟气在脱硝前灰尘含量低、不易粘接,为节约空间,管束错列布置。在脱硝后,因存在氨逃逸隐患,管束采用顺列布置。

(2)过热器系统

碳素窑余热锅炉烟气流量大、温度高,同时,温度和流量波动也较大,经热力计算和壁温计算,如采用逆流布置,管壁温度会超过耐热钢12Cr1MoVG允许使用温度。因此,过热器采用调温较灵敏的喷水减温和顺流布置,使管内介质具有足够的流速。

过热器系统由高温过热器、低温过热器、喷水减温器和过热器进口、出口连接管组成,高温过热器管子规格为"38x5,横向节距100mm,单管圈结构;低温过热器管子规格为"42x5,横向节距100mm,也是单管圈结构。高温过热器采用耐热钢12Cr1MoVG,低温过热器的高温段采用耐热钢12Cr1MoVG,低温段采用20G,以降低制造成本。

过热器距离锅筒和主蒸汽出口较远,连接管的相对膨胀量大,设计时,考虑连接管有足够的弯头柔性吸收膨胀位移。

(3)省煤器

省煤器系统图见图3。

图3省煤器系统图.png

图3省煤器系统图

省煤器设计时考虑的主要因素有:

①考虑SCR脱硝后氨逃逸造成的硫酸氢铵、硫氧化物的腐蚀问题,以及低于硫酸氢氨结晶温度受热面积灰问题;

②为满足电除尘、脱硫装置工艺要求,省煤器排烟温度不能高于180C;

③省煤器管子壁温需高于酸露点温度防止低温腐蚀;

④省煤器由三组蛇形管组组成,省煤器管子规格为"32x4,横向节距80m叫顺列布置便于清灰,管子横向节距大,避免氨逃逸硫酸氢氨结晶形成粘稠物堵塞通道;

⑤为防止低温腐蚀,最末节管子材料采用ND钢。另外,省煤器管组可旁通,能有效保护最末节省煤器及尾部的热管换热器。

(4)受热面的支撑和防震

在前烟道对流管束区烟气流速为8-10m/s,水冷通道截面为5000mmx8130mm。根据《火力发电设备技术手册》(机械工业出版社)第一卷9-8声学共振计算出卡门涡流频率人=48和驻波频率仁82.5,为防止共振,须满足仁>吋k,机储备系数错列为1.5,顺列为1.4,按计算结果须在通道内设置防震隔板。

该锅炉采用水冷屏作为中间隔板,能解决绝热隔板的膨胀和材料使用温度限制的问题,同时能作为辐射受热面,适应烟气温度和流量波动,有效控制进入SCR脱硝装置的烟气温度。

前水冷通道内的过热器和高温蒸发器采用管夹固定,然后两端支撑在前后水冷壁上,中间管夹通过通风梁支撑在中间水冷屏和两侧水冷壁墙上。水冷屏中间支撑可减小支撑梁的尺寸,使支撑更稳固。