CN207585428U - 一种回转式空气预热器热清洗系统以及回转式空气预热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种回转式空气预热器热清洗系统，包括：在所述回转式空气预热器中设置的清洗分仓、将所述清洗分仓冷热两端连接的管道、在管道上设置的风机，以及用于密封隔离的部件。本实用新型通过上述手段，在对锅炉效率没有影响的情况下实现了对空气预热器的在线清洗，无需停炉即可对空气预热器进行清洗，清洗效果较好。

Description

一种回转式空气预热器热清洗系统以及回转式空气预热器

技术领域

本实用新型涉及锅炉用产品领域，特别地，涉及一种回转式空气预热器所使用的热清洗系统。

背景技术

随着环保要求的提高，火力发电厂的电站锅炉大都加装了脱硝装置。电站锅炉的脱硝一般采用氨气作为触媒，为了提升脱硝效率，就采用过量喷氨的方式，而逃逸的氨气会和烟气中的硫酸产生化学反应，形成硫酸氢铵，在 146-207℃范围内，硫酸氢铵呈现液态，液态的硫酸氢铵会粘结飞灰形成堵塞物附着在回转式空气预热器的换热元件上，导致回转式空气预热器的堵塞。此外 SCR脱硝装置随着脱硝催化剂的老化，会致使氨逃逸率升高，同样会引起锅炉尾部空气预热器设备的堵塞，给电厂的安全经济运行带来影响。而目前行业内所采用的处理技术主要有两种，一种是通过加装暖风器或热风再循环装置提升冷端金属壁温，改善结露现象来消除积灰。这种处理技术的原理是液态硫酸氢铵的生成是可逆的，伴随着温度的变化，硫酸氢铵可以在液态、固态、气态之间转化，所以通过提升换热元件的金属壁温，就可以使硫酸氢铵的结露现象消失，使附着在元件上的硫酸氢铵从液态变为气态，气态的硫酸氢铵对空气预热器没有影响，可以随烟气直接流走，没有了液态硫酸氢铵，飞灰将无法粘结，从而使堵塞现象消失，达到热清洗的目的。另一种是通过加装双介质吹灰器系统，利用蒸汽吹灰配合离线或在线的高压水装置清除积灰。第一种方法会造成锅炉效率下降，存在热量损失，改善幅度较低；第二种办法对运行操作水平要求较高，清洗效果较差。

第一种处理技术中提到的热风再循环是从预热器出口的热风中抽出一部分与冷风混合，以提高入口风温，使冷端平均壁温增加，保护预热器冷端传热元件，减少腐蚀和堵灰。热风再循环有两种布置方式。第一种布置方式是抽部分热空气直接进入送风机的入口。这种布置的优点是结构简单，除连接风道外仅需一个调节档板，成本较低；缺点是从空气预热器出来的热风带灰，热风和冷风混合进入鼓风机后，常引起风叶片堆灰，使风机效率下降，故叶片应定期清洗(不易清洗)。由于部分热风在预热器中再循环，空气侧阻力增加，加之风机效率降低，风机电耗增大。第二种布置方式是采用再循环风机将热风送到鼓风机出口和冷风混合，再进入预热器。这种布置方式的优点是单独的再循环风机可以平衡通过预热器的压力损失，虽然也增大电耗，但总的电耗要少，避免鼓风机叶片堆灰，便于控制(常有混合室)。

总的来说，采用热风再循环系统使预热器出口热风温度略微下降，排烟温度略微升高，对锅炉效率有影响。此外预热器空气侧阻力增加，厂用电也会增大。由于抽气量大，对锅炉效率影响大，对冷端壁温改善幅度小，因为加热区域太大，所以效果很差，最多只能提升15-20℃，不能达到防堵塞的目的。

实用新型内容

本实用新型提供一种回转式空气预热器热清洗系统，用于解决上述现有技术中的至少一个问题。

为了解决上述问题之一，本实用新型提出了一种回转式空气预热器热清洗系统。

本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种回转式空气预热器热清洗系统，包括：在所述回转式空气预热器中设置的清洗分仓、将所述清洗分仓冷热两端连接的管道、在管道上设置的风机，以及用于密封隔离的部件。

优选的，所述清洗分仓设置在烟气侧分仓与风侧分仓中间，所述清洗分仓与所述其他分仓密封隔离。

优选的，所述清洗分仓设置在由空气侧转入烟气侧的转子最低温区域。

优选的，所述用于密封隔离的部件包括所述回转式空气预热器的径向安装在转子上方和下方的扇形板、所述轴向安装在转子外侧的弧形板、支撑装置、密封片。

优选的，所述管道中还布置有挡板、膨胀节。

优选的，所述预热器有36个或48个小格仓，所述清洗分仓的横截面积不小于一个小格仓，不大于5个小格仓。

优选的，根据公式Q_金属＝F×K×λ×△t计算冷端金属壁温提升到气化温度所需的热风对流热量，根据公式M_抽＝Q_金属/(△t×Cp)计算抽取风量，并所述抽取风量确定所述热清洗系统中的风机型号、管道口径、各类辅助设备的强度等参数。

本实用新型的一实施例还提出了一种回转式空气预热器，其安装了一种回转式空气预热器热清洗系统，所述热清洗系统包括：在所述回转式空气预热器中设置的清洗分仓、将所述清洗分仓冷热两端连接的管道、在管道上设置的风机，以及用于密封隔离的部件。

与现有技术相比，本实用新型一实施例的回转式空气预热器所使用的热清洗系统具有以下优点：

在对锅炉效率没有影响的情况下实现了对空气预热器的在线清洗，无需停炉即可对空气预热器进行清洗，清洗效果较好。

附图说明

附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件，单位为毫米。在附图中：

图1为本实用新型一示例性实施例的回转式空气预热器热清洗系统的正视图；

图2为本实用新型一示例性实施例的回转式空气预热器热清洗系统的左视图；

图3为本实用新型一示例性实施例的回转式空气预热器热清洗系统的俯视图；

图4为本实用新型一示例性实施例的回转式空气预热器热清洗系统的局部图。

图5为本实用新型一示例性实施例的对普通回转式空气预热器改造安装系统之前的局部图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中间”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参考图1、图2、图3和图4，示出了本申请一种回转式空气预热器热清洗系统第一实施例。热清洗系统包括在回转式空气预热器中设置的清洗分仓6、在所述清洗分仓冷热两端连接的管道1、在管道上设置的风机2，以及用于完成清洗分仓与其他分仓密封隔离的一次风扇形板7、烟气扇形板8和烟气弧形板9 等装置，用于支撑的弧形板固定装置10和桁架补强装置11等装置。其中扇形板4、7、8是径向安装在回转式空气预热器的转子上方和下方的，弧形板5、9 是轴向安装在转子外侧的。302、303、304、305依次是烟气入口、烟气出口、空气入口和空气出口。本实施例中的清洗分仓设置在烟气侧分仓与风侧分仓之间，具体的，设置在由空气侧转入烟气侧的转子最低温区域，所述清洗分仓与所述其他分仓密封隔离，本实施例中的回转式空气预热器有36个小格仓，清洗分仓的横截面积与1个小格仓的横截面积相等。本实施例通过扇形板、弧形板、固定支撑装置隔离出一个单独的清洗分仓6，通过管道1，将清洗分仓6的冷热两端连接起来，在管道中布置挡板和膨胀节、风机2等设备，实现该区域内热风的闭式循环，如此可达到抽取热端的热风强制循环到冷端加热冷端的金属的目的，这样就能迅速提升冷端的金属壁温，使液态硫酸氢铵变为气态，消除堵塞问题，达到热清洗的目的。

第一实施例通过热力性能和结构计算，确定循环风量、流速、风机型号、管道口径、各类辅助设备的强度等。具体的，以300MW机组为例，假设入口冷风为20℃，出口热风为300℃，冷端金属壁温为30℃，液态硫酸氢铵结露温度为140℃，硫酸氢铵气化温度为200℃。则

(1)首先通过计算冷端金属壁温提升到气化温度所需的热风对流热量

Q_金属＝F×K×λ×△t。

F：换热面积单位m²

K：污阻系数，选0.9

λ：传热系数单位W/m²·℃

△t：温差单位℃

故Q金属＝1200×0.9×9.8435×170＝1807267W。

(2)计算出抽取风量

M_抽＝Q_金属/(△t×Cp)

Q金属：所需热风热量W

△t：混合风温或热风温度℃

Cp：热风定压比热J/kg℃

则M_抽＝1807267/(250×1.026)＝7045.88g/s＝25365kg/h。

计算出风量后，再根据风量容易确定风机型号、管道口径、各类辅助设备的强度等参数。通过精准计算各参数，可以更好地在不影响锅炉效率的情况下实现清洗的效果。通过对单独的清洗分仓进行热清洗，可以迅速提高该区域内的冷端金属壁温，可以提升100-150℃迅速消除堵塞情况，由于预热器循环转动，所以受热面的每个区域都可以转入清洗分仓，这样循环清洗下去，可以消除整个受热面的堵塞。由于清洗范围小，所以需要的热风量低，而且是热风闭式循环，所以对锅炉效率没有影响。由于热清洗系统也无需停炉也可使用，可以避免停炉造成的损失，此外由于可以在线使用，热清洗系统可以根据需要定期或不定期开启，甚至可以一直处于使用状态，这样可以减少长时间不清理而形成的堵塞物。

在第二实施例中，热清洗系统是对普通回转式空气预热器改造构建而成的。图5是改造安装热清洗系统之前的普通回转式空气预热器的扇形板局部图，图4是改造之后对应部分的局部图。图4中12标记的区域使用焊接静密封方式进行密封。将普通的回转式空气预热器的原来的处在由空气侧转入烟气侧的转子最低温区域的扇形板拆除，将其一分为二设计，在两块新扇形板之间，隔离出一个单独的流通面积适合的清洗分仓区域来，通过管道将空气预热器冷热端的清洗分仓空间连接，形成热风的闭式循环。在管道内布置清洗风机，循环抽取上部的热风加热底部的低温区金属，通过热端的热量加热冷端的金属，迅速提升金属温度，使液态硫酸氢铵汽化，这样就达到热清洗的目的。200是改造前的硫酸氢铵的生成区域，201是改造后的硫酸氢铵的生成区域。本系统由清洗风机、管道、扇形板、弧形板、密封片、桁架支撑版、座架支撑板等设备组合而成。本实施例中的回转式空气预热器有48个小格仓，清洗分仓的横截面积与5个小格仓的横截面积相等。本实施例的优点是由于清洗分仓两侧都有扇形板，就可以实现清洗分仓的密封隔离，防止抽取的热风泄露掉。同时清洗分仓的区域较小，可以保证抽风量小的同时也有足够的热量对换热元件进行热清洗，不影响锅炉效率，提温速度快，冷端壁温改善幅度高，清洗效果好。

在第三实施例中，回转式空气预热器安装了第一实施例中的热清洗系统。

通过上述描述可知，本实用新型的回转式空气预热器热清洗系统在不影响锅炉效率的情况下实现了对空气预热器的在线清洗，无需停炉即可对预热器进行清洗，清洗效果较好。

需要说明的是，上述实施例均为优选实施例，相关功能部件可以用其他部件代替，所涉及的单元和模块并不一定是本实用新型所必须的。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的一种回转式空气预热器热清洗系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种回转式空气预热器热清洗系统，其特征在于，包括：在所述回转式空气预热器中设置的清洗分仓、将所述清洗分仓冷热两端连接的管道、在管道上设置的风机，以及用于密封隔离的部件。

2.根据权利要求1所述的回转式空气预热器热清洗系统，其特征在于，所述清洗分仓设置在烟气侧分仓与风侧分仓之间，所述清洗分仓与所述烟气侧分仓和风侧分仓密封隔离。

3.根据权利要求1或2所述的回转式空气预热器热清洗系统，其特征在于，所述清洗分仓设置在由空气侧转入烟气侧的转子最低温区域。

4.根据权利要求1或2所述的回转式空气预热器热清洗系统，其特征在于，所述用于密封隔离的部件包括所述回转式空气预热器的径向安装在转子上方和下方的扇形板、所述轴向安装在转子外侧的弧形板、支撑装置、密封片。

5.根据权利要求1或2所述的回转式空气预热器热清洗系统，其特征在于，所述管道中还布置有挡板、膨胀节。

6.根据权利要求1或2所述的回转式空气预热器热清洗系统，其特征在于，所述预热器有36个小格仓，所述清洗分仓的横截面积不小于一个小格仓，不大于5个小格仓。

7.根据权利要求1或2所述的回转式空气预热器热清洗系统，其特征在于，所述预热器有48个小格仓，所述清洗分仓的横截面积不小于一个小格仓，不大于5个小格仓。

8.根据权利要求1或2所述的回转式空气预热器热清洗系统，其特征在于，根据公式Q_金属=F×K×λ×△t计算冷端金属壁温提升到气化温度所需的热风对流热量，根据公式M_抽=Q_金属/（△t×Cp）计算抽取风量，并所述抽取风量确定所述热清洗系统中的风机型号、管道口径、各类辅助设备的强度。

9.一种回转式空气预热器，其特征在于，安装了权利要求1或2所述的热清洗系统。