CN204006086U - 一种可灵活控制制氢转化炉温度，消除尾部腐蚀的空气预热器 - Google Patents

一种可灵活控制制氢转化炉温度，消除尾部腐蚀的空气预热器 Download PDF

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王新亮
杜方全
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Abstract

本实用新型公开了一种空气预热器，特别是冷风入口处具有并联的金属管a和金属管b，所述的金属管上分别设有两个调节阀，分别为自动调节阀(1)和自动调节阀(2)。空气预热器连接金属管a的冷风入口处设置有自动测温装置，连续测定该处的温度。自动调节阀(1)、自动调节阀(2)均与自动测温装置相连，由采集到的温度值来控制冷风入口及流量。冷风入口通过自动调节阀(1)和自动调节阀(2)来调节冷风进入空预器的流量，分流一部分冷风与一段加热器后的热风进行混合，直接进入二段加热器入口，通过自动调节阀(1)和自动调节阀(2)的开度，来控制连接金属管a的冷风入口处的温度大于水的露点温度。本实用新型可以有效避免腐蚀和结垢，延长开车周期；同时可以减小压降，降低鼓风机电流，节约电耗；还可以提高热风出口温度，节约燃料。

Description

一种可灵活控制制氢转化炉温度,消除尾部腐蚀的空气预热器
技术领域
本实用新型属于改善管束耐腐蚀性能，延长其使用周期的热交换器，特别是空气预热器。
背景技术
空气预热器是利用锅炉尾部烟道烟气余热来加热燃料燃烧所需空气的一种热交换器。预热器中热量通过受热面由烟气传给空气，烟气和空气各有自己的通路。管式空预器一般由管箱、连通风罩、导流板、墙板及密封装置等组成。管箱由普通钢管和上下管板组成，管子的两端分别焊接在上、下管板上。工作时，烟气在管内流动，空气在管外冲刷，烟气的热量通过管壁连续传给空气。为了使空气多次交叉流动，实现逆流传热，在管箱内可加装中间管板。通常情况下，通道数越多，越接近逆流传热，越能得到良好的传热效果，但会造成流动阻力增大。
锅炉燃用的燃料中含有一定的硫分，燃料燃烧所产生的高温烟气中含有大量的SO2、H2S等腐蚀性介质，其中一部分SO2又会进一步氧化生成SO3，SO3与烟气中的水蒸气结合形成硫酸蒸汽。当受热面的壁温低于硫酸蒸汽露点(烟气中的硫酸蒸汽开始凝结的温度，简称酸露点)时，硫酸蒸汽就会在壁面上凝结成为酸液而腐蚀受热面。
烟气中的SO3的数量是很少的，但极少量的SO3也会使酸露点提高到很高的程度，如烟气中硫酸蒸汽的含量为0.005％时，露点可达130～150℃。低温腐蚀一般出现在烟气温度较低的低温级空气预热器的冷端，它带来的危害是：
(1)导致空气预热器穿孔，大量空气漏入烟气中，一方面因空气不足造成燃烧恶化，另一方面使送、引风机负荷增加，电耗增大；
(2)造成低温黏结性积灰，在锅炉运行中难以清除，不仅影响传热，使排烟温度升高，而且严重时堵塞烟气通道，引风阻力增加，锅炉出力下降，严重时被迫停炉清灰；
(3)严重的腐蚀将导致大量受热面更换，造成经济上的巨大损失。
影响低温腐蚀的因素主要有：1)硫酸蒸汽的凝结量；2)凝结液中的硫酸浓度；3)受热面金属温度等。因此为了降低低温腐蚀的危害，目前通用的改善腐蚀情况的途径主要有以下措施：
1、设前置预热器，提高空预器冷端壁温；
2、减少烟气中三氧化硫的生成量：燃烧脱硫；低氧燃烧；燃料中添加石灰石粉末；
3、暖风回流，预热器出口空气返回风机入口，也是提高空气预热温度；
4、空预器冷端采用耐腐蚀材料。
这些办法除了增加能耗、就是施工困难，再就是更换材质，不能低成本解决问题。
实用新型内容
针对现有管式空气预热器存在酸液腐蚀严重的问题，本实用新型的目的在于提供一种空气预热器，不仅可以降低腐蚀，延长使用寿命，而且其操作灵活、方便，又能降低能耗，节约燃料，提高生产效率。
本实用新型的目的是这样实现的：一种空气预热器，具有并联的金属管a和金属管b，所述的金属管上分别设有两个自动调节阀，分别为自动调节阀(1)和自动调节阀(2)，自动调节阀(1)、自动调节阀(2)均采用电磁阀。开车时，设定自动调节阀(1)处于开启状态，自动调节阀(2)处于关闭状态。空气预热器连接金属管a的冷风入口处设置有自动测温装置，连续测定该处的温度。自动调节阀(1)、自动调节阀(2)均与自动测温装置相连，由采集到的温度值来控制冷风入口及流量。自动测温装置将采集到的温度数值转变成信号来控制自动调节阀(1)、自动调节阀(2)的开度。当采集到的温度数值远远高于水的露点温度时，自动调节阀(1)、自动调节阀(2)一直维持开车状态的设定；当采集到的温度数值接近于水的露点温度时，自动调节阀(1)适当关闭，减小连接金属管a的冷风入口处的流量，同时自动调节阀(2)开启，二者配合使用以保证自动测温装置采集的温度数值高于水的露点温度。冷风入口通过自动调节阀(1)和自动调节阀(2)来调节冷风进入空预器的流量，分流一部分冷风与一段加热器后的热风进行混合，直接进入二段加热器入口，通过自动调节阀(1)和自动调节阀(2)的开度，来控制自动测温装置采集的温度大于水的露点温度，这样一是避免了腐蚀和结垢，延长开车周期；二是减小了压降，可以降低鼓风机电流，节约电耗；三是可以提高热风出口温度，节约燃料。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
400度左右的烟气平流自由经过空气预热器单元，与冷风换热，如果大量冷风全部从一个方位进入，将会造成冷风入口一侧温度与同一水平面的对侧温差过大，在大幅度提高高温侧时，冷侧温度仍然低于水的露点温度，形成大量的液体稀酸造成腐蚀和堵塞；进而形成烟气严重偏流，造成恶性循环。如图所示，该实用新型设计增加自动测温装置、自动调节阀(1)和自动调节阀(2)，由自动测温装置测定连接金属管a的冷风入口处的温度，根据温度变化 由自动调节阀(1)和自动调节阀(2)控制冷风的入口和流量，通过自动调节阀(1)和自动调节阀(2)的开度灵活调节空气预热器内部的温度，缩小其内部各处的温度差距，最终实现提高热风温度、排除腐蚀的目的。
自动调节阀(1)、自动调节阀(2)均与自动测温装置相连，由采集到的温度值来控制冷风入口及流量。自动测温装置将采集到的温度数值转变成信号来控制自动调节阀(1)、自动调节阀(2)的开度。
a、当监测到的连接金属管a的冷风入口处的温度比水的露点温度T高出20℃时，自动调节阀(1)、自动调节阀(2)一直维持开车状态的设定，即自动调节阀(1)处于全部开启状态，自动调节阀(2)处于关闭状态；
b、当监测到的连接金属管a的冷风入口处的温度接近于水的露点温度T时，自动调节阀(1)开度将关闭三分之一，自动调节阀(2)开启三分之一，冷风入口处的流量由自动调节阀(2)分流一部分与一段加热器后的热风进行混合，直接进入二段加热器入口，二者配合使用以保证连接金属管a的冷风入口处的温度高于水的露点温度。
c、当监测到的连接金属管a的冷风入口处的温度比水的露点温度T低20℃时，自动调节阀(1)开度关闭三分之二，自动调节阀(2)开启三分之二，冷风入口处的流量由自动调节阀(2)分流一大部分与一段加热器后的热风进行混合，直接进入二段加热器入口，二者配合使用以保证连接金属管a的冷风入口处的温度高于水的露点温度。

Claims (1)

1.一种空气预热器，包括自动测温装置、金属管a和金属管b，其特征在于，所述的金属管a和金属管b属于并联结构，金属管a上设有自动调节阀(1)，金属管b上设有自动调节阀(2)，自动调节阀(1)和自动调节阀(2)均为电磁阀；自动调节阀(1)、自动调节阀(2)均与自动测温装置相连，自动测温装置用来测定连接金属管a的冷风入口处温度，由自动测温装置采集到的温度数据来控制自动调节阀(1)、自动调节阀(2)的开度，二者配合使用，控制连接金属管a的冷风入口处温度大于水的露点温度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105605604A (zh) * 2016-03-10 2016-05-25 大唐贵州发耳发电有限公司 一种空预器防腐/防堵系统
CN107940438A (zh) * 2017-12-26 2018-04-20 福建龙净环保股份有限公司 一种烟气热能利用系统及其控制方法

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