基于分环轮循升温与吹扫的防堵型回转式空预器及防堵方法

技术领域

本发明涉及一种基于分环轮循升温与吹扫的防堵型回转式空预器及防堵方法，属于空预器防堵灰技术领域。

背景技术

回转式空预器(下文简称“空预器”)是一种用于大型电站锅炉的热交换设备，它利用锅炉烟气的热量来加热燃烧所需的空气，以此来提高锅炉的效率。

空预器关注的焦点问题主要包括堵灰、漏风率偏高、传热效率低、低温腐蚀严重等，这些问题长期影响着空预器以及整个锅炉系统的安全与经济运行。

上述问题由来已久，而且相互促进、相互影响。近年来，随着脱硝系统的普遍投运，空预器运行环境发生改变，上述堵灰问题变得尤为突出，治理困难、复杂。

目前燃煤电厂增设的烟气脱硝设施主要以选择性催化还原(SCR)技术为主。采用SCR脱硝工艺后，烟气中的部分SO

上述副产物硫酸氢铵(NH

当排烟温度低于酸露点时，硫酸蒸汽将凝结，硫酸液滴附着在冷端蓄热元件上，腐蚀蓄热元件。烟气的酸露点随着SO

从上述堵灰机理可知，空预器堵灰与蓄热元件壁温密切相关，当蓄热元件壁温上升，堵灰过程是可逆的，也是可控制的。工程实践中，传统的做法是提高空预器空气侧的进风温度，一种具体做法是增加热源提高平均进风温度，使排烟温度上升，如暖风器、热风再循环技术等；另一种具体做法是在空气侧冷端增加一股高温空气集中加热，如分量分切防堵技术。前者对蓄热元件壁温提升幅度有限，且会导致排烟损失大幅增大；后者一般由于高温空气对局部蓄热元件加热，加热时间短，壁温提升有限，防堵效果也不明显，且如果大幅提高壁温，因整个冷端端面壁温均上升，锅炉排烟温度会大幅上升，导致锅炉效率显著下降。

发明内容

为了解决现有技术中回转式空预器存在的堵塞、腐蚀等问题，本发明提供一种基于分环轮循升温与吹扫的防堵型回转式空预器及防堵方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于分环轮循升温与吹扫的防堵型回转式空预器，通过冷、热端扇形板与空预器转子两端面配合，把空预器转子划分为烟气分仓、一次风分仓和二次风分仓，烟气分仓的进口和出口分别连通高温烟道和低温烟道、且烟气自上而下流动，一次风分仓的进口和出口分别连通冷一次风道和热一次风道、且一次风自下而上流动，二次风分仓的进口和出口分别连通冷二次风道和热二次风道、且二次风自下而上流动；在空预器转子冷端端面设置周向隔板、把冷端端面划分为N个独立的环形进风口；

在空预器冷端一次风分仓和二次风分仓之间设置防堵灰分仓，防堵灰分仓进口连通防堵灰风道、防堵灰风道与热一次风道连通，防堵灰分仓出口与二次风分仓出口连通，防堵灰风道通过第一隔板划分为N个独立的防堵灰分风道，N≥2，N个独立的防堵灰分风道的出口分别与N个独立的环形进风口依次连通，N个独立的防堵灰分风道的进口分别设有防堵灰风分环调节门；

冷二次风道通过第二隔板划分为N个独立的冷二次分风道，N个独立的冷二次分风道出口分别与N个独立的环形进风口依次连通，N个独立的冷二次分风道进口分别设有冷二次风分环调节门；

防堵灰分风道、冷二次分风道和环形进风口三者数量相等、且一一对应。

上述防堵灰分风道、冷二次分风道和环形进风口三者一一对应，指防堵灰分风道和冷二次分风道一一对应，相互对应的防堵灰分风道和冷二次分风道对应同一个环形进风口、只是在同一个环形进风口上的纬度不同而已。

申请人经研究发现，当通过减小上述冷二次风道上安装的某个冷二次风分环调节门开度，相应冷二次分风道内的流量减小，此时，通过相应环形进风口进入蓄热元件内的冷风减少，其覆盖流通的整环蓄热元件壁温上升，粘附在其上的堵灰物质逐步气化、积灰变得松散；同步可在该环对应的防堵灰分风道中通入高压热一次风，实现对整环蓄热元件协同升温和吹扫，进而显著提高了清除积灰的效果。

上述基于分环轮循升温与吹扫的防堵型回转式空预器，通过对某环蓄热元件的升温与吹扫的协同作用，两者互相促进，实现高效防堵。

上述二次风分仓为一个或两个，其它分仓均为一个。当二次风分仓为两个时，一次风分仓位于两个二次风分仓之间，在空预器冷端一次风分仓和其中一个二次风分仓之间设置防堵灰分仓，且两个二次风分仓对应的冷二次风道均通过第二隔板划分为N个独立的冷二次分风道，每个二次风分仓对应的N个独立的冷二次分风道出口分别与N个独立的环形进风口依次连通，每个二次风分仓对应的N个独立的冷二次分风道进口分别设有冷二次风分环调节门。

利用上述基于分环轮循升温与吹扫的防堵型回转式空预器防堵的方法，包括如下步骤：

1)减小其中一个冷二次风分环调节门的开度(同一个二次分仓中，其它冷二次风分环调节门处于正常打开状态)，对应的冷二次分风道内的冷二次分风流量减小，此冷二次分风道覆盖流通的整环蓄热元件壁温上升，粘附在其上的堵灰物质逐步气化、积灰变得松散，进而被带出；

2)轮循减小其它冷二次风分环调节门的开度(同一时刻，同一个二次分仓中，只有一个二次风分环调节门的开度被减小，其余二次风分环调节门均处于正常打开状态)，实现对所有蓄热元件的升温防堵；

3)在步骤1)进行的同时，打开其中一个防堵灰分风道上的防堵灰风分环调节门(其它防堵灰风分环调节门处于关闭状态)，通入高压热一次风，实现对该环蓄热元件的高温吹扫；

4)轮循打开其它防堵灰分风道上的防堵灰风分环调节门(同一时刻，只有一个防堵灰分风道上的防堵灰风分环调节门被打开，其余防堵灰风分环调节门均匀处于关闭状态)，实现对所有蓄热元件的高温吹扫。

上述方法通过上述对某环蓄热元件的升温与吹扫的协同作用，两者互相促进，实现高效防堵；各环轮循进行，实现对整个空预器转子的高效防堵。某环蓄热元件升温过程是会一定程度减小空预器二次风进风流量，因防堵灰分仓出口与二次风分仓出口连通，吹扫过程又一定程度增大了热二次风流量，两者相互抵消，也有利于保持热二次风流量和压力稳定。

为了进一步加强防堵效果，同一时刻，被减小开度的冷二次风分环调节门对应的冷二次分风道和被打开防堵灰风分环调节门对应的防堵灰分风道对应同一个环形进风口。这样可加强协同升温的效果，同时加强高温吹扫、清除积灰的效果。

为了提高系统的集成度，上述防堵灰风分环调节门和冷二次风分环调节门可以为一体结构，当然也可以为分体结构，本申请不限定具体结构型式，只要能实现对风量的调节(包括调节至零的情形)的装置均可。

为了降低成本并保证运行效果和系统安全性，优选，N在介于3～5之间，也即N优选为3或4或5。

本发明结合现有的自动控制系统与驱动装置，可实现自动控制。

本发明未提及的技术均参照现有技术。

本发明基于分环轮循升温与吹扫的防堵型回转式空预器，通过轮循对各环蓄热元件的升温与吹扫的协同作用，实现了对蓄热元件的高效防堵。

附图说明

图1为本发明空预器冷端防堵灰分风道和冷二次分风道布置示意图。

图2为本发明以空预器沿周向展开方式表达分环轮循升温与反吹核心工艺的示意图。

图中：1为高温烟道，2为低温烟道，3为冷一次风道，4为热一次风道，5为冷二次风道，6为热二次风道，7为防堵灰风道，8为防堵灰风分环调节门，9为冷二次风分环调节门；10为烟气分仓，11为一次风分仓，12为二次风分仓，13防堵灰分仓；A1、B1、C1为防堵灰分风道，A2、B2、C2为冷二次分风道。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

如图1-2所示，一种基于分环轮循升温与吹扫的防堵型回转式空预器，通过冷、热端扇形板与空预器转子两端面配合，把空预器转子划分为烟气分仓、一次风分仓和二次风分仓，各分仓均为一个，烟气分仓的进口和出口分别连通高温烟道和低温烟道、且烟气自上而下流动，一次风分仓的进口和出口分别连通冷一次风道和热一次风道、且一次风自下而上流动，二次风分仓的进口和出口分别连通冷二次风道和热二次风道、且二次风自下而上流动，在空预器转子冷端端面设置周向隔板、把冷端端面划分为3个独立的环形进风口；

在空预器冷端一次风分仓和二次风分仓之间设置防堵灰分仓，防堵灰分仓进口连通防堵灰风道、防堵灰风道与热一次风道连通，防堵灰分仓出口与二次风分仓出口连通，防堵灰风道通过第一隔板划分为3个独立的防堵灰分风道，3个独立的防堵灰分风道的出口分别与3个独立的环形进风口依次连通，3个独立的风道的进口分别设有防堵灰风分环调节门；

冷二次风道通过第二隔板划分为3个独立的冷二次分风道，3个独立的冷二次分风道出口分别与3个独立的环形进风口依次连通，3个独立的冷二次分风道进口分别设有冷二次风分环调节门；

防堵灰分风道、冷二次分风道和环形进风口三者数量相等、且一一对应。

利用上述基于分环轮循升温与吹扫的防堵型回转式空预器防堵的方法，包括如下步骤：

1)减小其中一个冷二次风分环调节门的开度(其它冷二次风分环调节门处于正常打开状态)，对应的冷二次分风道内的冷二次分风流量减小，此冷二次分风道覆盖流通的整环蓄热元件壁温上升，粘附在其上的堵灰物质逐步气化、积灰变得松散，进而被带出；

2)轮循减小其它冷二次风分环调节门的开度，实现对所有蓄热元件的升温防堵；

3)在步骤1)进行的同时，打开其中一个防堵灰分风道上的防堵灰风分环调节门(其它防堵灰风分环调节门处于关闭状态)，通入高压热一次风，实现对该环蓄热元件的高温吹扫；

4)轮循打开其它防堵灰分风道上的防堵灰风分环调节门，实现对所有蓄热元件的高温吹扫。

上述方法通过上述对某环蓄热元件的升温与吹扫的协同作用，两者互相促进，实现高效防堵；各环轮循进行，实现对整个空预器转子的高效防堵。某环蓄热元件升温过程是会一定程度减小空预器二次风进风流量，因防堵灰分仓出口与二次风分仓出口连通，吹扫过程又一定程度增大了热二次风流量，两者相互抵消，也有利于保持热二次风流量和压力稳定。

实施例2

在实施例1的基础上，进一步作了如下改进：同一时刻，被减小开度的冷二次风分环调节门对应的冷二次分风道和被打开防堵灰风分环调节门对应的防堵灰分风道对应同一个环形进风口。这样可加强协同升温的效果，同时加强高温吹扫、清除积灰的效果。

实施例3

在实施例1或2的基础上，进一步作了如下改进：二次风分仓有两个，一次风分仓位于两个二次风分仓之间，在空预器冷端一次风分仓和其中一个二次风分仓之间设置防堵灰分仓，且两个二次风分仓对应的冷二次风道均通过第二隔板划分为3个独立的冷二次分风道，每个二次风分仓对应的3个独立的冷二次分风道出口分别与3个独立的环形进风口依次连通，每个二次风分仓对应的3个独立的冷二次分风道进口分别设有冷二次风分环调节门。

利用上述基于分环轮循升温与吹扫的防堵型回转式空预器防堵的方法，包括如下步骤：

1)减小其中一个二次风分仓中的其中一个冷二次风分环调节门的开度(此二次风分仓中，其它冷二次风分环调节门处于正常打开状态)，对应的冷二次分风道内的冷二次分风流量减小，此冷二次分风道覆盖流通的整环蓄热元件壁温上升，粘附在其上的堵灰物质逐步气化、积灰变得松散，进而被带出；

2)轮循减小此二次风分仓中的其它冷二次风分环调节门的开度，实现对所有蓄热元件的升温防堵；

3)同时，按照步骤1)-2)的方法，轮循控制另一个二次风分仓中冷二次风分环调节门的开度；

4)在步骤1)进行的同时，打开其中一个防堵灰分风道上的防堵灰风分环调节门(其它防堵灰风分环调节门处于关闭状态)，通入高压热一次风，实现对该环蓄热元件的高温吹扫；

5)轮循打开其它防堵灰分风道上的防堵灰风分环调节门，实现对所有蓄热元件的高温吹扫。

实施例4

在实施例3的基础上，进一步作了如下改进：同一时刻，同一环形进风口对应的两个二次风仓上冷二次分风道上的冷二次风分环调节门开度被同时减小，并且此环形进风口对应的防堵灰分风道上的防堵灰风分环调节门被打开。这样可加强协同升温的效果，同时加强高温吹扫、清除积灰的效果。