CN108195222A - 一种回转式空气预热器的清洗系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种回转式空气预热器的清洗系统及其使用方法，该回转式空气预热器的清洗系统包括控制器、用于检测空气预热器进出口处压差的差压变送器、依次管道连通的液态二氧化碳存储罐、可调节干冰颗粒大小的干冰造粒机和喷枪；空气压缩机的空气出口与干冰造粒机的干冰颗粒存储腔管道连通；喷枪设置于空气预热器的空气侧进口处；控制器分别与差压变送器和干冰造粒机电信号连通，控制器接收差压变送器的压差变送信号来调节干冰造粒机制得的颗粒大小。本发明能够依照检测出的空气预热器内的堵塞情况来控制适合大小的干冰颗粒进行清洗，不产生二次污染，节能环保，有效清除空气预热器内结垢，保持空气预热器两侧压差正常。
Description
技术领域
本发明涉及一种回转式空气预热器的清洗系统及其使用方法，属于清洗设备领域。
背景技术
目前，燃煤电站锅炉为达到超低排放标准，广泛采用选择性催化还原法（SelectiveCatalyticReduction，SCR）来控制NOx的排放。受负荷波动、SCR催化剂层磨损、堵塞以及老化等造成喷氨不均，为了保证达到排放指标，需多喷氨来减少锅炉NOx的排放，这就造成SCR脱硝设备氨逃逸量增加，逃逸氨再与烟气中的三氧化硫结合，将生成(NH4)2SO4和NH4HSO4。当烟温低于147℃时，NH4HSO4在空气预热器中、低温段会发生液化，液相的NH4HSO4具有较强的粘性和腐蚀性，会粘附飞灰附着于空气预热器蓄热板上，造成蓄热板间通流面积减少，甚至堵塞。由于蓄热板间距较小，空气预热器堵塞后，积垢较难清除，这将造成蓄热板壁温降低，排烟温度升高，一、二次风温低于设计值，造成锅炉排烟系统温度升高、热气温度下降、风、烟系统阻力上升，送风正压侧和引风负压侧两侧压差增大，从而增大空预器的漏风率，严重时全开无调节容量，炉膛负压难以维持，影响到燃烧自动装置的投入，炉膛压力呈现周期性波动，增加锅炉引风机电耗。尽管锅炉原设计都安装有吹灰、水冲洗或蒸汽冲洗装置，都不能有效地清除空气预热器积垢。受入炉煤硫分升高、冬季外界环境温度偏低、氨逃逸量增加以及清洗装置清洗不到位等因素的影响，将加剧空预器堵塞。
现有技术中有采用干冰清洗的方式来对加热炉内部进行清理，例如授权公告号CN2575595Y的中国专利公开了用于有机载体加热炉的干冰清洗装置，设有干冰保温箱、压缩空气供给装置、干冰除污机和喷枪，存放干冰的干冰保温箱用于存放干冰粒；压缩空气供给装置的压缩空气输出管接干冰除污机的压缩空气进口；喷枪接干冰除污机的干冰粒出口。干冰清洗是使用干冰颗粒通过压缩空气高速撞击所需清洗的表面，由于干冰撞击瞬时结合能量的损失及快速的热能传递，二氧化碳固体瞬间变成气体，使污物表面降温脆化并脱离表面。但是其缺点在于，没有办法根据堵塞情况来选择清洗力度，干冰颗粒太小会造成清洗不够完全，堵塞情况仍旧存在，干冰颗粒过大又浪费资源，清洗效果不好，且降低工作效率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种回转式空气预热器的清洗系统及其使用方法，该回转式空气预热器的清洗系统能够依照检测出的空气预热器内的堵塞情况来控制适合大小的干冰颗粒进行清洗，且不造成二次污染，节能环保，有效清除空气预热器内结垢，保持空气预热器两侧压差正常。
本发明的技术方案如下：
一种回转式空气预热器的清洗系统，包括控制器、用于检测空气预热器进出口处压差的差压变送器、依次管道连通的液态二氧化碳存储罐、可调节干冰颗粒大小的干冰造粒机和喷枪；空气压缩机的空气出口与干冰造粒机的干冰颗粒存储腔管道连通；喷枪设置于空气预热器的空气侧进口处；控制器分别与差压变送器和干冰造粒机电信号连通，控制器接收差压变送器的压差变送信号来调节干冰造粒机制得的颗粒大小。
其中，所述喷枪的喷射方向与空气在空气预热器内的流动方向相同。
其中，所述的回转式空气预热器的清洗系统，还包括推进器，喷枪固定于推进器的推杆上，推杆沿径向于空气预热器的空气侧进口处来回移动，控制器与推进器电信号连接并控制其推杆的径向移动位置。
其中，所述推进器为电动推进器或气动推进器。
其中，所述推进器的推杆水平设置，推杆的数量为两个且相互平行，每一推杆上均设置有三个喷枪，两推杆上的喷枪交错排列。
其中，所述液态二氧化碳存储罐和干冰造粒机连通的管道上依次设置有第一电动阀和第一止回阀；空气压缩机与干冰造粒机的干冰颗粒存储腔连通的管道上设置有第二电动阀，干冰造粒机与喷枪连通的管道上依次设置有第三电动阀和第二止回阀；空气压缩机的空气出口与第三电动阀和第二止回阀之间的管道旁通且旁通管道上设置有第四电动阀；控制器分别与第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀和第四电动阀电信号连接并控制它们的启闭。
一种回转式空气预热器的清洗系统的使用方法，包括上述的回转式空气预热器的清洗系统，包括以下步骤：
S1、压差信号的检测：差压变送器将检测到的空气预热器的进出口的压差信号传输给控制器；
S2、干冰颗粒的制备：控制器控制第一电动阀打开，液态二氧化碳存储罐内的液态二氧化碳通入干冰造粒机中，控制器根据压差信号调整干冰造粒机的出口颗粒粒径；
S3、干冰颗粒的推送：控制器控制第二电动阀打开，第四电动阀关闭，按照压差信号，调整所需压力，控制第二电动阀开度大小，将压缩空气通入干冰造粒机，携带干冰颗粒进入喷枪内；
S4、推进清洗：依据压差信号，控制器控制推进器的推杆伸入空气预热器空气侧入口沿径向的长度，喷枪喷出干冰颗粒对空气预热器的蓄热板间的积垢进行清扫。
其中，步骤S4后还包括步骤S5，
S5、吹扫任务：控制器控制第二电动阀关闭，第三电动阀关闭，第四电动阀打开，按照压差信号，调整所需压力，控制第四电动阀开度大小，将压缩空气通入喷枪内对空气预热器的蓄热板间进行吹扫。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明可在空气预热器工作时完成清洗任务，有效解决因空气预热器堵塞造成的一、二次风压增大，排烟温度升高，空气预热器漏风等问题。
2、本发明采用可挥发性颗粒干冰来清洗空气预热器，可有效清除回转式空气预热器蓄热板间的积垢、有效降低回转式空气预热器进出口之间的压差，对机体本身没有影响且不造成二次污染。
3、本发明通过压差变送信号及时对空气预热器的蓄热板间积垢进行清理，并根据压差调节干冰颗粒大小和压缩空气压力大小，清洗更全面，更加节能环保。
4、本发明采用干冰颗粒作为清洗介质，具有清洗速度快、对环境无污染的特定，不仅投资小，而且易于实现。
5、本发明通过推进器送入的喷枪，喷枪喷射方向与空气流动方向相同，可有效延长干冰颗粒的喷射路径，提高清扫效果。
附图说明
图1为本发明的整体连接示意图；
图2为本发明的喷枪和推进器的连接示意图；
图3为本发明所采用的现有技术中的干冰造粒机的结构示意图。
图中附图标记表示为：
1-控制器、2-差压变送器、3-液态二氧化碳存储罐、4-干冰造粒机、401-电机、402-端盖、403-气体CO2入口阀、404-旋转刀片、405-模头、406-压冰室、407-阻流层、408-筛孔、409-气腔、410-液体CO2入口阀、411-活塞、412-油压机、413-罩壳、414-气体逸出阀、415-出料口、5-喷枪、6-空气压缩机、7-推进器、71-推杆、101-第一电动阀、102-第一止回阀、103-第二电动阀、104-第三电动阀、105-第二止回阀、106-第四电动阀、200-空气预热器、201-空气侧进口、300-蓄热板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
参见图1-2，一种回转式空气预热器的清洗系统，包括控制器1、用于检测空气预热器200进出口处压差的差压变送器2、依次管道连通的液态二氧化碳存储罐3、可调节干冰颗粒大小的干冰造粒机4和喷枪5；空气压缩机6的空气出口与干冰造粒机4的干冰颗粒存储腔管道连通；喷枪5设置于空气预热器200的空气侧进口201处；控制器1分别与差压变送器2和干冰造粒机4电信号连通，控制器1接收差压变送器2的压差变送信号来调节干冰造粒机4制得的颗粒大小。所述喷枪5的喷射方向与烟气在空气预热器200内的流动方向相同。
差压变送器2是测量工艺管道或罐体中介质的压力差，并且通过数据的转换、开方将测量的差压值转换成电流信号输出。差压变送器与一般的压力变送器不同的是它们均有2个压力接口；差压变送器一般分为正压端和负压端，一般情况下，差压变送器正压端的压力应大于负压段压力才能测量。因此将差压变送器正压端设置于空气预热器200的出风口处，将差压变送器负压端设置于空气预热器200的进风口处。
参见图1-2，还包括推进器7，喷枪5固定于推进器7的推杆71上，推杆71沿径向于空气预热器200的空气侧进口201处来回移动，控制器1与推进器7电信号连接并控制其推杆71的径向移动位置。推进器7为电动推进器或气动推进器。电动推进器可选用徐州杰能电力设备有限公司的型号JNTJ-1电动推进器；气动推进器可选用徐州杰能电力设备有限公司的型号JNTJ-2气动推进器。
参见图1-2，所述推进器7的推杆71水平设置，推杆71的数量为两个且相互平行，每一推杆71上均设置有三个喷枪5，两推杆71上的喷枪5交错排列，可以扩大清洗面积。为保证喷枪5出口压力和清洗效果，每个滑道上的喷枪5每次只能开启一支。如果需要更换喷枪5，则推进器7的推杆71从空气预热器200内缩出，更加方便更换。
参见图3，所述干冰造粒机4采用现有技术，例如公告号为CN2443949Y的干冰丸造粒机，在压冰室406内的一端装有由油压机412驱动的活塞411，压冰室406内的另一端装有开许多小通孔的模头405，压冰室406圆周上等分开有筛孔408，筛孔408外装有阻流层407，装有气体逸出阀414的罩壳413装在阻流层407外并形成气腔409，压冰室406的圆周上还对称装有液体CO2入口阀410，模头405外装有端盖402，端盖402内装有由电机401带动的旋转刀片404，端盖402上装有气体CO2入口阀403和出料口415。即通过控制电机401的转速即可控制旋转刀片404切割出的干冰颗粒的长度，从而实现自动化控制干冰颗粒大小。而关于控制电机401的转速可以使用调压、变频的方式。本申请优选采用通过变频器改变电机401的运行频率而改变电机401的转速。变频器的频率是可以随意设定的，不同的输出频率电机会有不同的转速。控制器1与变频器电信号连接。
参见图1-2，所述液态二氧化碳存储罐3和干冰造粒机4连通的管道上依次设置有第一电动阀101和第一止回阀102，第一止回阀102使得液态二氧化碳存储罐3内的液态二氧化碳单向输送至干冰造粒机4内；空气压缩机6与干冰造粒机4的干冰颗粒存储腔连通的管道上设置有第二电动阀103，采用上述的干冰造粒机4时，干冰颗粒存储腔就是端盖402内部和模头405之间的空间，干冰造粒机4与喷枪5连通的管道上依次设置有第三电动阀104和第二止回阀105，第二止回阀105使得干冰造粒机4内的干冰颗粒单向输送至喷枪5内；空气压缩机6的空气出口与第三电动阀104和第二止回阀105之间的管道旁通且旁通管道上设置有第四电动阀106；控制器1分别与第一电动阀101、第二电动阀103、第三电动阀104和第四电动阀106电信号连接并控制它们的启闭。
一种回转式空气预热器的清洗系统的使用方法，包括上述的回转式空气预热器的清洗系统，包括以下步骤：
S1、压差信号的检测：差压变送器2将检测到的空气预热器200的进出口的压差信号传输给控制器1；
S2、干冰颗粒的制备：控制器1控制第一电动阀101打开，液态二氧化碳存储罐3内的液态二氧化碳通入干冰造粒机4中，控制器1根据压差信号调整干冰造粒机4的出口颗粒粒径；
S3、干冰颗粒的推送：控制器1控制第二电动阀103打开，第四电动阀106关闭，按照压差信号，调整所需压力，控制第二电动阀103开度大小，将压缩空气通入干冰造粒机4，携带干冰颗粒进入喷枪5内；
S4、推进清洗：依据压差信号，控制器1控制推进器7的推杆71伸入空气预热器200空气侧入口沿径向的长度，喷枪5喷出干冰颗粒对空气预热器200的蓄热板300间的积垢进行清扫。
S5、吹扫任务：控制器1控制第二电动阀103关闭，第三电动阀104关闭，第四电动阀106打开，按照压差信号，调整所需压力，控制第四电动阀106开度大小，将压缩空气通入喷枪5内对空气预热器200的蓄热板300间进行吹扫。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种回转式空气预热器的清洗系统，其特征在于：包括控制器（1）、用于检测空气预热器（200）进出口处压差的差压变送器（2）、依次管道连通的液态二氧化碳存储罐（3）、可调节干冰颗粒大小的干冰造粒机（4）和喷枪（5）；空气压缩机（6）的空气出口与干冰造粒机（4）的干冰颗粒存储腔管道连通；喷枪（5）设置于空气预热器（200）的空气侧进口（201）处；控制器（1）分别与差压变送器（2）和干冰造粒机（4）电信号连通，控制器（1）接收差压变送器（2）的压差变送信号来调节干冰造粒机（4）制得的颗粒大小。
2.根据权利要求1所述的回转式空气预热器的清洗系统，其特征在于：所述喷枪（5）的喷射方向与空气在空气预热器（200）内的流动方向相同。
3.根据权利要求2所述的回转式空气预热器的清洗系统，其特征在于：还包括推进器（7），喷枪（5）固定于推进器（7）的推杆（71）上，推杆（71）沿径向于空气预热器（200）的空气侧进口（201）处来回移动，控制器（1）与推进器（7）电信号连接并控制其推杆（71）的径向移动位置。
4.根据权利要求3所述的回转式空气预热器的清洗系统，其特征在于：所述推进器（7）为电动推进器或气动推进器。
5.根据权利要求2所述的回转式空气预热器的清洗系统，其特征在于：所述推进器（7）的推杆（71）水平设置，推杆（71）的数量为两个且相互平行，每一推杆（71）上均设置有三个喷枪（5），两推杆（71）上的喷枪（5）交错排列。
6.根据权利要求3所述的回转式空气预热器的清洗系统，其特征在于：所述液态二氧化碳存储罐（3）和干冰造粒机（4）连通的管道上依次设置有第一电动阀（101）和第一止回阀（102）；空气压缩机（6）与干冰造粒机（4）的干冰颗粒存储腔连通的管道上设置有第二电动阀（103），干冰造粒机（4）与喷枪（5）连通的管道上依次设置有第三电动阀（104）和第二止回阀（105）；空气压缩机（6）的空气出口与第三电动阀（104）和第二止回阀（105）之间的管道旁通且旁通管道上设置有第四电动阀（106）；控制器（1）分别与第一电动阀（101）、第二电动阀（103）、第三电动阀（104）和第四电动阀（106）电信号连接并控制它们的启闭。
7.一种回转式空气预热器的清洗系统的使用方法，包括根据权利要求6所述的回转式空气预热器的清洗系统，其特征在于：包括以下步骤：
S1、压差信号的检测：差压变送器（2）将检测到的空气预热器（200）的进出口的压差信号传输给控制器（1）；
S2、干冰颗粒的制备：控制器（1）控制第一电动阀（101）打开，液态二氧化碳存储罐（3）内的液态二氧化碳通入干冰造粒机（4）中，控制器（1）根据压差信号调整干冰造粒机（4）的出口颗粒粒径；
S3、干冰颗粒的推送：控制器（1）控制第二电动阀（103）打开，第四电动阀（106）关闭，按照压差信号，调整所需压力，控制第二电动阀（103）开度大小，将压缩空气通入干冰造粒机（4），携带干冰颗粒进入喷枪（5）内；
S4、推进清洗：依据压差信号，控制器（1）控制推进器（7）的推杆（71）伸入空气预热器（200）空气侧入口沿径向的长度喷枪（5）喷出干冰颗粒对空气预热器（200）的蓄热板（300）间的积垢进行清扫。
8.根据权利要求7所述的一种回转式空气预热器的清洗系统的使用方法，其特征在于：步骤S4后还包括步骤S5，
S5、吹扫任务：控制器（1）控制第二电动阀（103）关闭，第三电动阀（104）关闭，第四电动阀（106）打开，按照压差信号，调整所需压力，控制第四电动阀（106）开度大小，将压缩空气通入喷枪（5）内对空气预热器（200）的蓄热板（300）间进行吹扫。
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