CN210291953U - 一种防硫酸氢铵沉积的五分仓回转式空气预热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防硫酸氢铵沉积的五分仓回转式空气预热器，属于火电厂锅炉辅助设备技术领域，为了解决现有空预器易被硫酸氢铵堵塞的技术问题。本实用新型中，空预器内设置有空预器转子，空预器转子上设置有换热元件；空预器内包括烟气侧和空气侧，空气侧包括风侧一、风侧二、风侧三和风侧四；风侧一的入口通过管道与烟气侧入口连接，在风侧一的入口与烟气侧入口之间设置有高温风机一；风侧四的出口通过管道与风侧四的入口连接，在风侧四的出口与风侧四的入口之间设置有高温风机二；风侧二的冷端设置有蒸汽吹灰器，风侧三的冷端设置有声波吹灰器。本实用新型在全负荷工况下，能在线有效缓解空预器堵塞、减少因空预器非计划停机次数。

Description

一种防硫酸氢铵沉积的五分仓回转式空气预热器

技术领域

本实用新型属于火电厂锅炉辅助设备技术领域，尤其涉及一种防硫酸氢铵沉积的五分仓回转式空气预热器。

背景技术

根据GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》标准要求，自2014年起，火力发电燃煤锅炉氮氧化物排放执行100mg/m³的排放限值，随着超净排放改造，该排放限值为50mg/m³。为了满足排放要求，除少数循环流化床燃煤机组外，国内大多数燃煤机组在锅炉省煤器出口加装了选择性催化还原脱硝装置，在催化剂作用下，氨气将氮氧化物还原为氮气和水的同时，也会伴随着部分二氧化硫（0-3%）被催化氧化成三氧化硫，燃煤产生的三氧化硫和催化氧化生成的三氧化硫与脱硝未参与反应的氨气在合适的温度窗口下反应生成硫酸氢铵和硫酸铵，上述反应如下：

2SO₂+O₂→2SO₃

NH₃+SO₃+H₂O→HN₄HSO₄

2NH₃+SO₃+H₂O→(HN₄)₂SO₄

硫酸铵为无色结晶或白色颗粒，280 ℃以上分解，硫酸氢铵熔点为147 °C，液态时具有高粘性。

回转式空气预热器简称“空预器”作为燃煤/油机组中的热交换转动设备，如申请号为201710557438.3的中国专利，空预器换热元件吸收储存脱硝装置出口高温烟气的热量，通过转动传热将进入磨煤机和炉膛的低温空气加热，回转式空预器布置在脱硝装置烟道出口处，其烟气温度场为110 ℃-420 ℃，其换热元件的金属壁温温度场一般在70 ℃-380 ℃。当烟气中NH₃浓度远高于SO₃浓度时，两者之间反应主要生成硫酸铵粉末，粘附性低，不会对脱硝装置后续设备如空预器冷端产生粘附结垢。当烟气中SO₃浓度高于NH₃浓度时，主要生成硫酸氢铵。由于要求脱硝出口氨逃逸一般不大于3 μL/L，所以烟气中的SO₃远高于NH₃，因此空预器中更容易生成硫酸氢铵。当硫酸氢铵的液相温度区间与回转式空预器换热元件金属壁温重叠时，硫酸氢铵易冷凝沉积在空预器换热元件表面，并粘附烟气中的飞灰颗粒，堵塞换热元件通道，由于换热元件一般布置两到三层以上，当硫酸氢铵温度区间跨越两层换热元件时，跨层接缝处的硫酸氢铵吸附飞灰结垢搭桥现象更加严重，同时吹灰系统在分层处压力损失很大，无法清理该处的堵塞物，致使空预器阻力上升并影响换热效果。回转式空预器堵塞严重时，轻则增加风机出力，厂用电上升，重则会导致风机出力不足而使锅炉不能满负荷运行，炉膛负压波动大，锅炉被迫停炉进行清洗。对于堵塞严重的机组，如不采取合理措施，在1-3个月内空预器就需要停炉清洗一次，直接影响锅炉排产计划，造成巨大的经济损失。因此，如何在线预防空预器被硫酸氢铵堵塞，是目前需要解决的一个技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的空预器易被硫酸氢铵堵塞的技术问题，而提供一种在全负荷工况下，在线有效缓解空预器堵塞、减少因空预器非计划停机次数的防硫酸氢铵沉积的五分仓回转式空气预热器。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种防硫酸氢铵沉积的五分仓回转式空气预热器，包括空预器，所述空预器内设置有空预器转子，所述空预器转子上设置有换热元件；其特征在于，所述空预器内包括烟气侧和空气侧，所述空气侧包括风侧一、风侧二、风侧三和风侧四；所述风侧一的入口通过管道与烟气侧入口连接，且在风侧一的入口与烟气侧入口之间的管道上设置有高温风机一；所述风侧四的出口通过管道与风侧四的入口连接，且在风侧四的出口与风侧四的入口之间的管道上设置有高温风机二；所述风侧二的冷端设置有蒸汽吹灰器，所述风侧三的冷端设置有声波吹灰器。

优选的，所述烟气侧入口与高温风机一之间的管道上设置有烟气注入装置一，所述风侧四的入口与高温风机二之间的管道上设置有烟气注入装置二。

优选的，所述烟气注入装置一设置在烟气入口烟道上，且在烟气注入装置一和高温风机一的进口管道上分别设有流量调节装置；所述烟气注入装置二设置在风侧四的入口烟道上，且在烟气注入装置二和高温风机二的进口管道上分别设有流量调节装置。

所述的防硫酸氢铵沉积的五分仓回转式空气预热器的工作方法，包括以下步骤：

a、空预器转子的转向依次为烟气侧、风侧一、风侧二、风侧三、风侧四、烟气侧，烟气中的热量加热空预器转子上的换热元件，经转子转动至空气侧后，换热元件加热空气；

b、从风侧一的入口通过管道引出高温气体，经高温风机一增压后送至烟气注入装置一，增压后的高温气体将风侧一换热元件中携带的漏灰经烟气注入装置一送入烟气侧入口；

c、从风侧四的出口通过管道引出高温气体，经高温风机二增压后送至烟气注入装置二，增压后的高温气体经烟气注入装置二吹扫风侧四的冷端，提高冷端换热元件的金属壁温；

d、采用风侧二冷端的蒸汽吹灰器对空预器进行蒸汽吹灰，吹扫掉硫酸氢铵及其粘附的飞灰；

e、采用风侧三冷端的声波吹灰器对空预器进行声波吹灰，吹扫掉硫酸氢铵及其粘附的飞灰。

进一步而言，在步骤b中，高温气体经高温风机一增压至1-3KPa，气体流向为热风从风侧二引出，之后进入风侧一，从风侧一的热端到冷端，再到烟气侧入口。

进一步而言，在步骤c中，高温气体经高温风机二增压至5-10KPa，气体流向为风侧四的冷端到热端。

优选的，在步骤c中，空预器的冷端经烟气注入装置二吹扫后，控制空预器冷端的综合温度为100-200℃，控制空预器冷端底部的极端温度不低于90℃。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：回转式空气预热器在线全负荷工况下、不停机条件下，能在风侧一区间有效利用高温空气热量，提高冷端壁温，同时将携带漏尘输送回烟气侧入口，实现降低漏风率和能量回收。在风侧四区间，通过高速空气循环合理降低换热元件热端温度，控制空预器换热元件温度区间，提升空预器冷端换热元件金属壁温，将硫酸氢铵沉积带限制在空预器冷端换热元件中下部，控制硫酸氢铵沉积带只在单层，不发生跨层积聚，通过蒸汽吹灰器和声波吹灰器有效吹扫实现在线有效缓解空预器堵塞，减少空预器非计划停机次数，降低锅炉因非计划停机所导致的相关费用，提升锅炉机组的可靠性和经济性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图中：1、空预器；2、烟气侧入口；3、风侧一；4、风侧二；5、风侧三；6、风侧四；7a、高温风机一；7b、高温风机二；8、蒸汽吹灰器；9、声波吹灰器。

具体实施方式

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。

实施例。

参见图1，本实施例中的防硫酸氢铵沉积的五分仓回转式空气预热器，包括空预器1，空预器1内设置有空预器转子，空预器转子上设置有换热元件；空预器1内包括烟气侧和空气侧，空气侧包括风侧一3、风侧二4、风侧三5和风侧四6；风侧一3的入口通过管道与烟气侧入口2连接，且在风侧一3的入口与烟气侧入口2之间的管道上设置有高温风机一7a；风侧四6的出口通过管道与风侧四6的入口连接，且在风侧四6的出口与风侧四6的入口之间的管道上设置有高温风机二7b；风侧二4的冷端设置有蒸汽吹灰器8，风侧三5的冷端设置有声波吹灰器9。

烟气侧入口2与高温风机一7a之间的管道上设置有烟气注入装置一，风侧四6的入口与高温风机二7b之间的管道上设置有烟气注入装置二。

烟气注入装置一设置在烟气入口烟道上，且在烟气注入装置一和高温风机一7a的进口管道上分别设有流量调节装置；烟气注入装置二设置在风侧四6的入口烟道上，且在烟气注入装置二和高温风机二7b的进口管道上分别设有流量调节装置。

防硫酸氢铵沉积的五分仓回转式空气预热器的工作方法，包括以下步骤：

a、空预器转子的转向依次为烟气侧、风侧一3、风侧二4、风侧三5、风侧四6、烟气侧，烟气中的热量加热空预器转子上的换热元件，经转子转动至空气侧后，换热元件加热空气；

b、从风侧一3的入口通过管道引出高温气体，经高温风机一7a增压后送至烟气注入装置一，增压后的高温气体将风侧一3换热元件中携带的漏灰经烟气注入装置一送入烟气侧入口2；

c、从风侧四6的出口通过管道引出高温气体，经高温风机二7b增压后送至烟气注入装置二，增压后的高温气体经烟气注入装置二吹扫风侧四6的冷端，提高冷端换热元件的金属壁温；

d、采用风侧二4冷端的蒸汽吹灰器8对空预器1进行蒸汽吹灰，吹扫掉硫酸氢铵及其粘附的飞灰；

e、采用风侧三5冷端的声波吹灰器9对空预器1进行声波吹灰，吹扫掉硫酸氢铵及其粘附的飞灰。

在步骤b中，高温气体经高温风机一7a增压至1-3KPa，气体流向为热风从风侧二4引出，之后进入风侧一3，从风侧一3的热端到冷端，再到烟气侧入口2。

在步骤c中，高温气体经高温风机二7b增压至5-10KPa，气体流向为风侧四6的冷端到热端。

在步骤c中，空预器1的冷端经烟气注入装置二吹扫后，控制空预器1冷端的综合温度为100-200℃，控制空预器1冷端底部的极端温度不低于90℃。

虽然本实用新型以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种防硫酸氢铵沉积的五分仓回转式空气预热器，包括空预器（1），所述空预器（1）内设置有空预器转子，所述空预器转子上设置有换热元件；其特征在于，所述空预器（1）内包括烟气侧和空气侧，所述空气侧包括风侧一（3）、风侧二（4）、风侧三（5）和风侧四（6）；所述风侧一（3）的入口通过管道与烟气侧入口（2）连接，且在风侧一（3）的入口与烟气侧入口（2）之间的管道上设置有高温风机一（7a）；所述风侧四（6）的出口通过管道与风侧四（6）的入口连接，且在风侧四（6）的出口与风侧四（6）的入口之间的管道上设置有高温风机二（7b）；所述风侧二（4）的冷端设置有蒸汽吹灰器（8），所述风侧三（5）的冷端设置有声波吹灰器（9）。

2.根据权利要求1所述的防硫酸氢铵沉积的五分仓回转式空气预热器，其特征在于，所述烟气侧入口（2）与高温风机一（7a）之间的管道上设置有烟气注入装置一，所述风侧四（6）的入口与高温风机二（7b）之间的管道上设置有烟气注入装置二。

3.根据权利要求2所述的防硫酸氢铵沉积的五分仓回转式空气预热器，其特征在于，所述烟气注入装置一设置在烟气入口烟道上，且在烟气注入装置一和高温风机一（7a）的进口管道上分别设有流量调节装置；所述烟气注入装置二设置在风侧四（6）的入口烟道上，且在烟气注入装置二和高温风机二（7b）的进口管道上分别设有流量调节装置。

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