CN108826348B - 可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器 - Google Patents
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Abstract
可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器，包括转子，转子内设有多个隔板，隔板将转子分割成若干个扇形的仓室，每个仓室内分别设有传热元件，转子通过转轴与驱动电机传动相连，转子可转动地安装在机架上，转子的一端为热端，另一端为冷端，转子的热端设有进烟口、高压一次风出口和低压二次风出口，转子的冷端设有出烟口、高压一次风进口和低压二次风进口，出烟口与进烟口通过沿轴向穿过转子的烟气通道相连。其目的是提供一种可减少或避免仓室的内壁上和传热元件的表面上积灰、积垢，清理仓室的内壁上和传热元件的表面上积灰更加方便，换热效率高，使用寿命长的可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器。
Description
技术领域
本发明涉及一种可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器。
背景技术
现有的受热面回转式空气预热器，通常是包括壳体，壳体内沿垂直方向能转动地安装有圆筒形的转子，转子内沿径向的垂直方向设有多个隔板，隔板将转子分割成若干个扇形的仓室，每个仓室内分别设有传热元件，壳体的右侧沿垂直方向设有烟气通道，烟气通道穿过壳体内转子的仓室，烟气通道的下端也就是转子的冷端为出烟口，烟气通道的上端也就是转子的热端为进烟口，壳体的左侧沿垂直方向分别设有低压二次风通道和高压一次风通道，低压二次风通道和高压一次风通道分别穿过壳体内转子的仓室，低压二次风通道和高压一次风通道的下端也即转子的冷端为进风口，低压二次风通道和高压一次风通道的上端也即转子的热端为出风口，在使用时，转子在电机的拖动下转动，带有大量热量的烟气自上而下通过烟气通道，并加热位于烟气通道中的每个仓室内旋转通过的传热元件，让传热元件的温度迅速升高，当被加热的传热元件旋转到低压二次风通道、高压一次风通道内后，自下而上通过低压二次风通道、高压一次风通道的空气就会被传热元件加热，从而将烟气中的热量传递给通过低压二次风通道、高压一次风通道的空气。但现有的受热面回转式空气预热器在使用过程中，穿过烟气通道的烟气中会有一定量的在较低温时会凝聚呈液态的凝结物，这些烟气中的凝结物在穿过位于烟气通道中转子上的仓室时，如果仓室内壁的温度较低，凝结物就会沉积到温度较低处的仓室的内壁上和传热元件的表面上，由于有这些烟气中的凝结物的存在，会导致仓室的内壁上和传热元件的表面上聚积大量的灰尘，并最终导致烟气通道、低压二次风通道、高压一次风通道严重受阻，换热效率大幅度降低，以至于不得不需要进行清理疏通，设备才能正常工作。此外，现有的清理仓室的内壁上和传热元件的表面上聚积的灰尘的方法是利用压力气体吹灰，其清理效果较差，导致设备换热效率降低，并造成能源的浪费。
上述仓室内壁的温度较低的情况多出现在转子的冷端，因为进入转子的空气会高效率地冷却转子的冷端，当转子的冷端旋转进入烟气通道不久，转子冷端的温度还没有升起来时，烟气中的凝结物就会仓室的内壁上和传热元件的表面聚积，导致烟气通道、低压二次风通道、高压一次风通道严重受阻，换热效率大幅度降低。
此外，经由烟气与二次风间热端扇形板与转子的端面之间、烟气与一次风间热端扇形板与转子的端面之间侧漏的热空气绝大部分都会流入处于负压状态的烟气通道并被排出到外界大气中，由此让锅炉系统的热能损失大为增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种可让锅炉系统的热能损失大为减少，并可减少或避免仓室的内壁上和传热元件的表面上积灰、积垢，清理仓室的内壁上和传热元件的表面上积灰、积垢更加方便，换热效率高，使用寿命长的可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器。
本发明的可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器，包括转子，转子内设有多个隔板，隔板将转子分割成若干个扇形的仓室，每个仓室内分别设有传热元件，转子通过转轴与驱动电机传动相连，转子可转动地安装在机架上，转子的一端为热端，另一端为冷端，转子的热端设有进烟口、高压一次风出口和低压二次风出口，转子的冷端设有出烟口、高压一次风进口和低压二次风进口，出烟口与进烟口通过沿轴向穿过转子的烟气通道相连，高压一次风进口与高压一次风出口通过沿轴向穿过转子的高压一次风通道相连，低压二次风进口与低压二次风出口通过沿轴向穿过转子的低压二次风通道相连；
所述转子热端的进烟口与低压二次风出口之间设有烟气与二次风间热端扇形板，转子冷端的出烟口与低压二次风进口之间设有烟气与二次风间冷端扇形板，转子热端的进烟口与高压一次风出口之间设有烟气与一次风间热端扇形板，转子冷端的出烟口与高压一次风进口之间设有烟气与一次风间冷端扇形板，转子热端的高压一次风出口与低压二次风出口之间设有一次风与二次风间热端扇形板，转子冷端的高压一次风进口与低压二次风进口之间设有一次风与二次风间冷端扇形板；
所述进烟口与热烟管的出口相通，出烟口与冷烟管的进口相通，高压一次风出口与高压一次风热管的进口相通，高压一次风进口与高压一次风冷管的出口相通，低压二次风出口与低压二次风热管的进口相通，低压二次风进口与低压二次风冷管的出口相通，所述高压一次风冷管通过高压一次风旁通路管与高压一次风热管相通，高压一次风旁通路管上串联有高压一次风流量调节电动风管阀门，所述低压二次风冷管通过低压二次风旁通路管与低压二次风热管相通，低压二次风旁通路管上串联有低压二次风流量调节电动风管阀门，低压二次风流量调节电动风管阀门和高压一次风流量调节电动风管阀门分别与电气控制系统电连接；
所述转子的冷端安装有用于测量转子冷端一侧仓室内的传热元件表面温度的温度传感器，温度传感器与电气控制系统电连接；
所述温度传感器连续监测转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的温度变化，当温度传感器检测到转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的最低温度低于100℃时，让温度传感器向电气控制系统发出电信号，通过电气控制系统逐渐开启低压二次风流量调节电动风管阀门和/或高压一次风流量调节电动风管阀门，让所述高压一次风冷管通过高压一次风旁通路管与高压一次风热管相通，低压二次风冷管通过低压二次风旁通路管与低压二次风热管相通，直至转子冷端的最低温度超过100℃，再保持低压二次风流量调节电动风管阀门和/或高压一次风流量调节电动风管阀门目前的开启状态；
当温度传感器检测到转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的温度连续3分钟内都高于120℃时，温度传感器向电气控制系统发出电信号，通过电气控制系统逐渐关闭低压二次风流量调节电动风管阀门和/或高压一次风流量调节电动风管阀门，直至转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的温度在连续3分钟内出现一次低于120℃的温度，再保持低压二次风流量调节电动风管阀门和/或高压一次风流量调节电动风管阀门目前的开启状态。
优选地，所述转子的冷端自外向内环绕安装有2—6圈温度传感器，每圈温度传感器的数量为3—16个，每个温度传感器的探头分别用于监测转子冷端一侧不同仓室内的传热元件表面的温度。
优选地，所述转子的冷端自外向内环绕安装有3—5圈温度传感器，每圈温度传感器的数量为6—12个。
优选地，所述温度传感器的探头设置在转子的冷端向里30mm—200mm处仓室内的传热元件上。
优选地，所述温度传感器的探头设置在转子的冷端向里60mm—150mm处仓室内的传热元件上。
本发明的可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器，其中所述高压一次风旁通路管的通风截面的面积A与低压二次风旁通路管的通风截面的面积B的比值等于高压一次风热管的通风截面的面积C与低压二次风热管的通风截面的面积D的比值，即：A/B＝C/D。
本发明的可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器在使用时，可通过驱动电机驱动转子转动，并让温度传感器连续监测转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的温度变化，当温度传感器检测到转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的最低温度低于100℃时，让温度传感器向电气控制系统发出电信号，通过电气控制系统逐渐开启低压二次风流量调节电动风管阀门和/或高压一次风流量调节电动风管阀门，让所述高压一次风冷管通过高压一次风旁通路管与高压一次风热管相通，让来自高压一次风冷管的一少部分冷空气绕过转子直接进入高压一次风热管，同时让低压二次风冷管通过低压二次风旁通路管与低压二次风热管相通，让来自低压二次风冷管的一少部分冷空气绕过转子直接进入低压二次风热管，通过逐渐减少穿过转子的冷空气，会让转子冷端的温度逐渐上升，直至转子冷端的最低温度超过100℃，再保持低压二次风流量调节电动风管阀门和/或高压一次风流量调节电动风管阀门目前的开启状态；
当温度传感器检测到转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的温度连续分钟内都高于120℃时，温度传感器向电气控制系统发出电信号，通过电气控制系统逐渐关闭低压二次风流量调节电动风管阀门和/或高压一次风流量调节电动风管阀门，让来自高压一次风冷管的部分冷空气不再绕过转子直接进入高压一次风热管，同时让低压二次风冷管通过低压二次风旁通路管与低压二次风热管相通，让来自低压二次风冷管的部分冷空气不再绕过转子直接进入低压二次风热管，通过逐渐增加穿过转子的冷空气，就会让转子冷端的温度逐渐下降，直至转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的温度在连续分钟内出现一次低于120℃的温度，再保持低压二次风流量调节电动风管阀门和/或高压一次风流量调节电动风管阀门目前的开启状态；由此可让即将旋转进入烟气通道的转子冷端的温度始终保持在100℃—120℃之间。当转子进入烟气通道后，由于转子冷端的温度始终保持在100℃—120℃之间，使得烟气中的可凝结物无法冷凝仓室内壁和位于仓室内的传热元件上，令其表面无法积聚灰尘、积垢。因此，本发明的可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器可提高设备的换热效率和使用寿命，以避免能源浪费，并可减少人工清理次数，降低工人的劳动强度。
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明。
附图说明
图1本发明可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器的立体图；
图2是本发明可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器的转子部分的自上往下看的立体图；
图3是本发明可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器的转子部分自下往上看的立体图。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本发明的可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器，包括转子2，转子2内设有多个隔板，隔板将转子2分割成若干个扇形的仓室，每个仓室内分别设有传热元件，转子2通过转轴与驱动电机传动相连，转子2可转动地安装在机架上，转子2的一端为热端，另一端为冷端，转子2的热端设有进烟口3、高压一次风出口4和低压二次风出口5，转子2的冷端设有出烟口6、高压一次风进口7和低压二次风进口8，出烟口6与进烟口3通过沿轴向穿过转子2的烟气通道相连，高压一次风进口7与高压一次风出口4通过沿轴向穿过转子2的高压一次风通道相连，低压二次风进口8与低压二次风出口5通过沿轴向穿过转子2的低压二次风通道相连；
所述转子2热端的进烟口3与低压二次风出口5之间设有烟气与二次风间热端扇形板9，转子2冷端的出烟口6与低压二次风进口8之间设有烟气与二次风间冷端扇形板10，转子2热端的进烟口3与高压一次风出口4之间设有烟气与一次风间热端扇形板11，转子2冷端的出烟口6与高压一次风进口7之间设有烟气与一次风间冷端扇形板12，转子2热端的高压一次风出口4与低压二次风出口5之间设有一次风与二次风间热端扇形板13，转子2冷端的高压一次风进口7与低压二次风进口8之间设有一次风与二次风间冷端扇形板14；
所述进烟口3与热烟管15的出口相通，出烟口6与冷烟管16的进口相通，高压一次风出口4与高压一次风热管17的进口相通，高压一次风进口7与高压一次风冷管18的出口相通，低压二次风出口5与低压二次风热管19的进口相通，低压二次风进口8与低压二次风冷管20的出口相通，所述高压一次风冷管18通过高压一次风旁通路管21与高压一次风热管17相通，高压一次风旁通路管21上串联有高压一次风流量调节电动风管阀门22，所述低压二次风冷管20通过低压二次风旁通路管23与低压二次风热管19相通，低压二次风旁通路管23上串联有低压二次风流量调节电动风管阀门24，低压二次风流量调节电动风管阀门24和高压一次风流量调节电动风管阀门22分别与电气控制系统电连接；
所述转子的冷端安装有用于测量转子冷端一侧仓室内的传热元件表面温度的温度传感器，温度传感器与电气控制系统电连接；
所述温度传感器连续监测转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的温度变化，当温度传感器检测到转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的最低温度低于100℃时，让温度传感器向电气控制系统发出电信号，通过电气控制系统逐渐开启低压二次风流量调节电动风管阀门24和/或高压一次风流量调节电动风管阀门22，让所述高压一次风冷管18通过高压一次风旁通路管21与高压一次风热管17相通，低压二次风冷管20通过低压二次风旁通路管23与低压二次风热管19相通，直至转子冷端的最低温度超过100℃，再保持低压二次风流量调节电动风管阀门24和/或高压一次风流量调节电动风管阀门22目前的开启状态；
当温度传感器检测到转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的温度连续3分钟内都高于120℃时，温度传感器向电气控制系统发出电信号，通过电气控制系统逐渐关闭低压二次风流量调节电动风管阀门24和/或高压一次风流量调节电动风管阀门22，直至转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的温度在连续3分钟内出现一次低于120℃的温度，再保持低压二次风流量调节电动风管阀门24和/或高压一次风流量调节电动风管阀门22目前的开启状态。
作为本发明的进一步改进，上述转子的冷端自外向内环绕安装有2—6圈温度传感器，每圈温度传感器的数量为3—16个，每个温度传感器的探头分别用于监测转子冷端一侧不同仓室内的传热元件表面的温度。
作为本发明的进一步改进，上述转子的冷端自外向内环绕安装有3—5圈温度传感器，每圈温度传感器的数量为6—12个。
作为本发明的进一步改进，上述温度传感器的探头设置在转子的冷端向里30mm—200mm处仓室内的传热元件上。
作为本发明的进一步改进，上述温度传感器的探头设置在转子的冷端向里60mm—150mm处仓室内的传热元件上。
作为本发明的进一步改进，上述高压一次风旁通路管21的通风截面的面积A与低压二次风旁通路管23的通风截面的面积B的比值等于高压一次风热管17的通风截面的面积C与低压二次风热管19的通风截面的面积D的比值,即：A/B＝C/D。
上述A/B＝C/D的设计可让本发明在调节穿过转子2内部空气的风量时，能够尽可能的保持原来的空气流量及热交换状态，让高压一次风和低压二次风之间的相对温度尽可能的少受调节风量所带来的影响，让高压一次风或低压二次风之间的温度不会差的很多，进而可减少对锅炉正常运行的不利干扰。
本发明的可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器在使用时，可通过驱动电机驱动转子2转动，并让温度传感器连续监测转子2冷端一侧仓室内的传热元件表面的温度变化，当温度传感器检测到转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的最低温度低于100℃时，让温度传感器向电气控制系统发出电信号，通过电气控制系统逐渐开启低压二次风流量调节电动风管阀门24和/或高压一次风流量调节电动风管阀门22，让所述高压一次风冷管18通过高压一次风旁通路管21与高压一次风热管17相通，让来自高压一次风冷管18的一少部分冷空气绕过转子2直接进入高压一次风热管17，同时让低压二次风冷管20通过低压二次风旁通路管23与低压二次风热管19相通，让来自低压二次风冷管20的一少部分冷空气绕过转子2直接进入低压二次风热管19，通过逐渐减少穿过转子2的冷空气，会让转子冷端的温度逐渐上升，直至转子冷端的最低温度超过100℃，再保持低压二次风流量调节电动风管阀门24和/或高压一次风流量调节电动风管阀门22目前的开启状态；
当温度传感器检测到转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的温度连续3分钟内都高于120℃时，温度传感器向电气控制系统发出电信号，通过电气控制系统逐渐关闭低压二次风流量调节电动风管阀门24和/或高压一次风流量调节电动风管阀门22，让来自高压一次风冷管18的部分冷空气不再绕过转子2直接进入高压一次风热管17，同时让低压二次风冷管20通过低压二次风旁通路管23与低压二次风热管19相通，让来自低压二次风冷管20的部分冷空气不再绕过转子2直接进入低压二次风热管19，通过逐渐增加穿过转子2的冷空气，就会让转子冷端的温度逐渐下降，直至转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的温度在连续3分钟内出现一次低于120℃的温度，再保持低压二次风流量调节电动风管阀门24和/或高压一次风流量调节电动风管阀门22目前的开启状态；由此可让即将旋转进入烟气通道的转子冷端的温度始终保持在100℃—120℃之间。当转子进入烟气通道后，由于转子冷端的温度始终保持在100℃—120℃之间，使得烟气中的可凝结物无法冷凝仓室内壁和位于仓室内的传热元件上，令其表面无法积聚灰尘、积垢。因此，本发明的可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器可提高设备的换热效率和使用寿命，以避免能源浪费，并可减少人工清理次数，降低工人的劳动强度。
上述转子2的传热元件元件在转到烟气通道的位置时被来自锅炉的热烟气给加热的，然后在转子2上的传热元件转到高压一次风通道和低压二次风通道的位置时，被来自外界的空气在穿越高压一次风通道和低压二次风通道的过程中冷却下来，转子2上的传热元件会将热能转递给空气。因此，改变高压一次风通道的通风量和低压二次风通道的通风量，就能改变转子2冷端处的传热元件的温度。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器，包括转子(2)，转子(2)内设有多个隔板，隔板将转子(2)分割成若干个扇形的仓室，每个仓室内分别设有传热元件，转子(2)通过转轴与驱动电机传动相连，转子(2)可转动地安装在机架上，转子(2)的一端为热端，另一端为冷端，转子(2)的热端设有进烟口(3)、高压一次风出口(4)和低压二次风出口(5)，转子(2)的冷端设有出烟口(6)、高压一次风进口(7)和低压二次风进口(8)，出烟口(6)与进烟口(3)通过沿轴向穿过转子(2)的烟气通道相连，高压一次风进口(7)与高压一次风出口(4)通过沿轴向穿过转子(2)的高压一次风通道相连，低压二次风进口(8)与低压二次风出口(5)通过沿轴向穿过转子(2)的低压二次风通道相连；
所述转子(2)热端的进烟口(3)与低压二次风出口(5)之间设有烟气与二次风间热端扇形板(9)，转子(2)冷端的出烟口(6)与低压二次风进口(8)之间设有烟气与二次风间冷端扇形板(10)，转子(2)热端的进烟口(3)与高压一次风出口(4)之间设有烟气与一次风间热端扇形板(11)，转子(2)冷端的出烟口(6)与高压一次风进口(7)之间设有烟气与一次风间冷端扇形板(12)，转子(2)热端的高压一次风出口(4)与低压二次风出口(5)之间设有一次风与二次风间热端扇形板(13)，转子(2)冷端的高压一次风进口(7)与低压二次风进口(8)之间设有一次风与二次风间冷端扇形板(14)，其特征在于：所述进烟口(3)与热烟管(15)的出口相通，出烟口(6)与冷烟管(16)的进口相通，高压一次风出口(4)与高压一次风热管(17)的进口相通，高压一次风进口(7)与高压一次风冷管(18)的出口相通，低压二次风出口(5)与低压二次风热管(19)的进口相通，低压二次风进口(8)与低压二次风冷管(20)的出口相通，所述高压一次风冷管(18)通过高压一次风旁通路管(21)与高压一次风热管(17)相通，高压一次风旁通路管(21)上串联有高压一次风流量调节电动风管阀门(22)，所述低压二次风冷管(20)通过低压二次风旁通路管(23)与低压二次风热管(19)相通，低压二次风旁通路管(23)上串联有低压二次风流量调节电动风管阀门(24)，低压二次风流量调节电动风管阀门(24)和高压一次风流量调节电动风管阀门(22)分别与电气控制系统电连接；
所述转子的冷端安装有用于测量转子冷端一侧仓室内的传热元件表面温度的温度传感器，温度传感器与电气控制系统电连接；
所述温度传感器连续监测转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的温度变化，当温度传感器检测到转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的最低温度低于100℃时，让温度传感器向电气控制系统发出电信号，通过电气控制系统逐渐开启低压二次风流量调节电动风管阀门(24)和/或高压一次风流量调节电动风管阀门(22)，让所述高压一次风冷管(18)通过高压一次风旁通路管(21)与高压一次风热管(17)相通，低压二次风冷管(20)通过低压二次风旁通路管(23)与低压二次风热管(19)相通，直至转子冷端的最低温度超过100℃，再保持低压二次风流量调节电动风管阀门(24)和/或高压一次风流量调节电动风管阀门(22)目前的开启状态；
当温度传感器检测到转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的温度连续3分钟内都高于120℃时，温度传感器向电气控制系统发出电信号，通过电气控制系统逐渐关闭低压二次风流量调节电动风管阀门(24)和/或高压一次风流量调节电动风管阀门(22)，直至转子冷端一侧仓室内的传热元件表面的温度在连续3分钟内出现一次低于120℃的温度，再保持低压二次风流量调节电动风管阀门(24)和/或高压一次风流量调节电动风管阀门(22)目前的开启状态。
2.根据权利要求1所述的可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器，其特征在于：所述转子的冷端自外向内环绕安装有2—6圈温度传感器，每圈温度传感器的数量为3—16个，每个温度传感器的探头分别用于监测转子冷端一侧不同仓室内的传热元件表面的温度。
3.根据权利要求2所述的可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器，其特征在于：所述转子的冷端自外向内环绕安装有3—5圈温度传感器，每圈温度传感器的数量为6—12个。
4.根据权利要求3所述的可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器，其特征在于：所述温度传感器的探头设置在转子的冷端向里30mm—200mm处仓室内的传热元件上。
5.根据权利要求4所述的可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器，其特征在于：所述温度传感器的探头设置在转子的冷端向里60mm—150mm处仓室内的传热元件上。
6.根据权利要求1至5中任何一项所述的可减少转子堵灰的受热面回转式空气预热器，其特征在于：所述高压一次风旁通路管(21)的通风截面的面积A与低压二次风旁通路管(23)的通风截面的面积B的比值等于高压一次风热管(17)的通风截面的面积C与低压二次风热管(19)的通风截面的面积D的比值,即：A/B＝C/D。
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