用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构。目前还没有一种结构设计合理，使用效果好的用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构。本实用新型包括转子、中心桶和蓄热体，所述转子包括数个模数仓格，模数仓格连接在中心桶上，模数仓格的上层为热端仓格，该模数仓格的下层为冷端仓格，其特点是：蓄热体包括冲刷段蓄热体、热端蓄热体、冷端段蓄热体和酸腐蚀段蓄热体，冲刷段蓄热体安装在热端仓格中，热端蓄热体安装在冲刷段蓄热体的下部，冷端段蓄热体安装在热端蓄热体的下部，酸腐蚀段蓄热体安装在冷端仓格中，酸腐蚀段蓄热体位于冷端段蓄热体的下方。本实用新型的结构设计合理，使用效果好。
【专利说明】用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构，它可以运用在装有SCR脱硝设备的燃煤电厂的空气预热器上。
【背景技术】
[0002]空气预热器是现代锅炉中极为常用的用于回收烟气废热从而提高热效率的换热设备，它广泛的应用在现代燃煤电站中，蓄热体元件则是在空气预热器中最重要的一个组成部分。一般在长期锅炉运行的过程中，发现在空气预热器上的比较严常见且严重的问题就是:1.热端蓄热体元件由于高温烟气以及其中固体颗粒的长期高速碰撞冲刷而造成的严重变形；2.冷端蓄热体末尾处由酸的析出，导致金属的酸腐蚀，进而由于酸腐蚀所引起更严重的积灰以及损毁现象。这两种情况不仅仅影响了设备的寿命，更重要的是它们还直接导致了空气预热器漏风增加以及换热效率降低，于是锅炉的整体热效率会有所下降。近年来由于优质煤资源的匮乏，各大电站使用含灰量含硫量都较高的劣质煤使得这两种问题更为严重。
[0003]同时近年国家关于污染物排放的控制加紧，尤其是氮氧化物的排放标准已经降至100PPM，于是大批的SCR氮氧化物治理项目开始在电站进行。增加脱硝，无疑改变了空预器的运行工况，对大多数电厂而言，空预器是必须进行改造的，否则将会造成很大的问题，如空预器的堵灰、腐蚀，甚至影响到整个锅炉的运行。
[0004]现在常见的改造工程主要围绕着空预器的转子以及蓄热原件展开，通常的做法为将原有的三段式结构改为两端式，既热端与冷端。热端与一般的空预器不做过多的改造，但是冷端由于需要克服脱硝系统中SCR脱硝系统中的逃逸氨与烟气中的SO3及水蒸汽生成硫酸氢氨(ABS)的腐蚀而使用镀搪瓷的材料。这一做法不仅提高了改造成本，更严重的是冷端末端的陶瓷材料很容易在热烟气和吹扫蒸汽的冷热作用下碎裂。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，使用效果好的用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构。
[0006]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:该用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构包括转子、中心桶和蓄热体，所述转子包括数个模数仓格，模数仓格连接在中心桶上，所述模数仓格的上层为热端仓格，该模数仓格的下层为冷端仓格，其结构特点在于:所述蓄热体包括冲刷段蓄热体、热端蓄热体、冷端段蓄热体和酸腐蚀段蓄热体，所述冲刷段蓄热体安装在热端仓格中，所述热端蓄热体安装在冲刷段蓄热体的下部，所述冷端段蓄热体安装在热端蓄热体的下部，所述酸腐蚀段蓄热体安装在冷端仓格中，该酸腐蚀段蓄热体位于冷端段蓄热体的下方。
[0007]作为优选，本实用新型所述模数仓格通过固定销和定位销连接在中心桶上。
[0008]作为优选，本实用新型所述模数仓格中的热端仓格由横向隔板和径向隔板隔成扇形的小格，该模数仓格中的冷端仓格由径向隔板隔成扇形隔间。
[0009]作为优选，本实用新型所述冲刷段蓄热体为金属材质，所述冷端段蓄热体为镀搪瓷金属，所述酸腐蚀段蓄热体为金属材质。
[0010]作为优选，本实用新型所述模数仓格的数量为24个或48个。
[0011]作为优选，本实用新型所述冲刷段蓄热体的高度为蓄热体高度的10%?15%。
[0012]作为优选，本实用新型所述热端蓄热体的高度为蓄热体高度的30%?40%。
[0013]作为优选，本实用新型所述冷端段蓄热体的高度为蓄热体高度的30%?40%。
[0014]作为优选，本实用新型所述酸腐蚀段蓄热体的高度为蓄热体高度的10%?15%。
[0015]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果:结构设计合理，布局科学，使用效果好，最主要的特点在于其蓄热体的分层结构为4层:冲刷段蓄热体、热端蓄热体、冷端段蓄热体和酸腐蚀段蓄热体。其中，冲刷段蓄热体安装在热端仓格结构中迎烟气侧，主要承接来自高温烟气的高速冲刷，因而其材料使用高强度金属；且该层结构为了在日后的电站运行中更换时能够降低材料成本，该层的厚度只占整个蓄热体高度的10%?15%，其具体值的设定应视空预器进口烟气流量、温度以及其中固体颗粒含量的具体情况而设定。
[0016]本实用新型中的热端蓄热体安装在冲刷段蓄热体的下部，是整个蓄热体元件中吸收烟气中能量并将其释放给空气的主要结构，因而其在材料的选择上应当尽量使用蓄热能力好的材料，由于冲刷段蓄热体的作用，该段所承受的烟气冲刷和磨损较小，因而可以适当的降低在选材时对材料强度的要求，该段的高度为整体蓄热体元件高度的30%?40%。
[0017]本实用新型中的冷端段蓄热体安装在热端蓄热体下部，其主要作用一是要有效的吸收和放出热量，同时还应该有效的抵抗硫酸铵的腐蚀，因而在选材上使用镀搪瓷金属。其高度的选择应满足ABS区(在硫酸铵析出的温度范围内的区段)的要求，即其应该覆盖到空预器蓄热元件的ABS区，但是由于考虑到锅炉负荷会有变化，因而ABS去会有变化，因而在设计其高度时应适当的增高其高度，其一般占到总高度的30%?40%。
[0018]本实用新型中的酸腐蚀段蓄热体安装在冷端仓格结构中，由于冷端仓格结构通常是扇形区域，在安装时，可将扇形的酸腐蚀段蓄热体直接从转子外侧装入，这样的结构有益与简化该区段的更换程序。该段主要承受来自硫酸析出的腐蚀作用和由此引起的积灰等问题，由于该段容易损毁且没有有效的解决方案，更换该元件较为频繁，因而其高度为整个元件高度的10?15%，这样可以降低更换的成本。由于该段需要工作在不同的温度范围下，以往的搪瓷结构容易碎裂，因而结构中采用金属来解决该问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型实施例中用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构的结构示意图。
[0020]图2是本实用新型实施例中模数仓格和中心桶之间的结构示意图。
[0021]图3是本实用新型实施例中模数仓格的立体结构示意图。
[0022]图4是本实用新型实施例中模数仓格另一视角的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
[0024]实施例。
[0025]参见图1至图4，本实施例中用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构包括转子1、中心桶8和蓄热体，其中，转子I包括数个模数仓格7，模数仓格7连接在中心桶8上，通常情况下，模数仓格7通过固定销和定位销连接在中心桶8上。本实施例中的模数仓格7的上层为热端仓格5,该模数仓格7的下层为冷端仓格6。本实施例中模数仓格7的数量通常为24个或48个。
[0026]本实施例中的蓄热体包括冲刷段蓄热体2、热端蓄热体3、冷端段蓄热体9和酸腐蚀段蓄热体4，其中，冲刷段蓄热体2为金属材质，冷端段蓄热体9为镀搪瓷金属，酸腐蚀段蓄热体4为金属材质。本实施例中的冲刷段蓄热体2安装在热端仓格5中，热端蓄热体3安装在冲刷段蓄热体2的下部，冷端段蓄热体9安装在热端蓄热体3的下部，酸腐蚀段蓄热体4安装在冷端仓格6中，该酸腐蚀段蓄热体4位于冷端段蓄热体9的下方。
[0027]本实施例模数仓格7中的热端仓格5由横向隔板和径向隔板隔成扇形的小格，该模数仓格7中的冷端仓格6由径向隔板隔成扇形隔间。
[0028]本实施例中冲刷段蓄热体2的高度可以为蓄热体高度的10%?15%，热端蓄热体3的高度可以为蓄热体高度的30%?40%，冷端段蓄热体9的高度可以为蓄热体高度的30%?40%，酸腐蚀段蓄热体4的高度可以为蓄热体高度的10%?15%。
[0029]在使用本实施例用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构之前，工程人员应先对原先空预器的工作环境加以摸底调查，具体的需要参考的数据有空预器的进口烟气流量、烟气温度、一二次风的进出口温度、一二次风进口流量等。通过对这些数据的分析处理之后综合上述的蓄热体结构材料的特点可以得到具体的蓄热体高度，材料的具体数据，之后开始对空预器改造。
[0030]在改造的过程中，由于本实施例中的冷端仓格6保留了原有空预器冷端的结构，因而可以在一定程度上节约改造成本。在蓄热体材料的购置方面，由于蓄热体中增加了酸腐蚀段蓄热体4，从而相较于传统的改造方式节约了镀搪瓷金属的使用，这样可以降低一部分的费用。在热端蓄热体3材料的使用上，可以考虑使用原有空预器的热端蓄热体3。
[0031]在改造之后的电站运行阶段，由于蓄热体的冲刷段蓄热体2，酸腐蚀段蓄热体4对常见的冲刷损毁和冷端腐蚀进行了相关的针对性改造，于是可以在很大程度上较少这两种问题造成的漏风，空预器阻力增大。这样可以在一定程度上降低运行成本，提高锅炉的整体效率，对于节能减排有一定的帮助。酸腐蚀段蓄热体4较普通的空预器末级没有使用镀搪瓷材料，这样可以避免在吹灰时出现搪瓷体由于冷热环境交替而产生的碎裂问题，因而可以提高整个机组运行的安全性能。
[0032]在运行一段时间之后的检修阶段，由于容易出现问题而更换的冲刷段蓄热体2和酸腐蚀段蓄热体4处于空预器的顶端与末端，易于更换，因而可以降低检修期。同时，由于这两层的高度较小，因而其购置加工成本较普通的空预器蓄热体元件低，因而可以降低检修成本。
[0033]本实用新型涉及一种新型的用于空预器脱硝改造的转子与蓄热体结构，可以运用在电站进行SCR脱硝改造后的空预器改造工程。由于其针对空预器在运行、改造以及检修的过程中容易出现的成本高、冷端因高温烟气冲刷而损毁、冷端由于酸腐蚀而积灰的问题进行的相关的改造，即将常规的两端式或三段式空预器改造为四段式空预器。这样本实用新型对于电站降低成本，节能减排以及提高机组运行的安全性是有很大的帮助的。
[0034]本实施例中的冲刷段蓄热体2优选使用刚度较好的金属材料，钢板厚度优选为
0.6mm,整个蓄热体的形状按照热端仓格5中仓格的形状制成整体结构。热端蓄热体3可以使用蓄热性能好的镀搪瓷蓄热原件，厚度为0.8mm，整个蓄热体的形状按照热端仓格5中仓格的形状制成整体结构。酸腐蚀段蓄热体4优选使用蓄热性能好的金属原件，厚度为
0.8mm,整个蓄热体的形状按照冷端仓格6的扇形形状制成整体结构。
[0035]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构，包括转子、中心桶和蓄热体，所述转子包括数个模数仓格，模数仓格连接在中心桶上，所述模数仓格的上层为热端仓格，该模数仓格的下层为冷端仓格，其特征在于:所述蓄热体包括冲刷段蓄热体、热端蓄热体、冷端段蓄热体和酸腐蚀段蓄热体，所述冲刷段蓄热体安装在热端仓格中，所述热端蓄热体安装在冲刷段蓄热体的下部，所述冷端段蓄热体安装在热端蓄热体的下部，所述酸腐蚀段蓄热体安装在冷端仓格中，该酸腐蚀段蓄热体位于冷端段蓄热体的下方。
2.根据权利要求1所述的用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构，其特征在于:所述模数仓格通过固定销和定位销连接在中心桶上。
3.根据权利要求1所述的用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构，其特征在于:所述模数仓格中的热端仓格由横向隔板和径向隔板隔成扇形的小格，该模数仓格中的冷端仓格由径向隔板隔成扇形隔间。
4.根据权利要求1所述的用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构，其特征在于:所述冲刷段蓄热体为金属材质，所述冷端段蓄热体为镀搪瓷金属，所述酸腐蚀段蓄热体为金属材质。
5.根据权利要求1所述的用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构，其特征在于:所述模数仓格的数量为24个或48个。
6.根据权利要求1所述的用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构，其特征在于:所述冲刷段蓄热体的高度为蓄热体高度的10%?15%。
7.根据权利要求1所述的用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构，其特征在于:所述热端蓄热体的高度为蓄热体高度的30%?40%。
8.根据权利要求1所述的用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构，其特征在于:所述冷端段蓄热体的高度为蓄热体高度的30%?40%。
9.根据权利要求1所述的用于空气预热器脱硝改造的转子与蓄热体结构，其特征在于:所述酸腐蚀段蓄热体的高度为蓄热体高度的10%?15%。
【文档编号】F28D19/04GK203413664SQ201320348728
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年6月18日 优先权日:2013年6月18日
【发明者】孙科, 陈剑, 靳士奇 申请人:华电电力科学研究院