1.本实用新型专利属于回转式空气预热器清堵防堵技术领域,涉及一种防堵除尘型空气预热器。
背景技术:
2.随着我国对越来越重视环保工作,节能减排的要求越来越高,《火电厂大气污染物排放标准》(gb13223-2011)对氮氧化物的排放限值进一步提高到50mg/nm3。近年来,脱硝scr系统在火电厂的推广应用,不可避免的带来了氨逃逸现象,大量逃逸出来的氨接触到烟气中的so2生成nh4hso4。
3.nh4hso4在空气预预热器的低温段遇冷,在146~207℃范围内为液体状态。由于nh4hso4具有较强的粘附性,长期工作状态下吸附了大量的灰尘,从而造成空预器堵塞现象,使得风机参数偏离设计值、厂用电增大,还会对空预器造成腐蚀,空预器堵塞问题严重时还需要停炉清理,降低机组工作效率,长此以往给很多火电厂造成了严重的不利影响。常用的空预器治理方法有高压水冲洗、蒸汽吹灰等,但是都有其弊端。
技术实现要素:
4.针对现有技术中空预器堵塞,特别是nh4hso4引起的空预器堵塞问题,本实用新型的目的是提供一种防堵除尘型空气预热器。
5.为了解决上述技术问题,本技术采用如下技术方案予以实现:
6.一种防堵除尘型空气预热器,包括可旋转的转子,所述转子内设置换热元件,所述转子的顶部设置热烟气入口,所述换热元件的上方设置热风区,下方设置冷风区,所述热风区通过隔板分为热一次风区和热二次风区,所述冷风区通过隔板分为冷一次风区和冷二次风区;
7.所述热一次风区的热一次风出口和热二次风区的热二次风出口的下方对应分别设置冷一次风入口和冷二次风入口;
8.所述热一次风出口上的回流口与所述冷二次风入口之间连通设置回流管道,所述回流管道尾端设置热风喷枪,所述热风喷枪位于冷二次风区内换热元件的底部;
9.所述热风喷枪用于使用经回流管道输送的热一次风对位于所述冷二次风入口处上方的换热元件进行加热和吹扫;
10.所述热风喷枪朝向换热元件布设多个不同口径的喷嘴,所述喷嘴与所述换热元件之间的距离为150~250mm。
11.进一步地,所述冷一次风入口和冷二次风入口之间设置有聚风仓,所述热风喷枪位于冷二次风入口处的聚风仓内。
12.具体的,所述风回流上管道设置阀门。
13.具体的,所述喷嘴的数量为4~6个。
14.具体的,所述喷嘴的扩角角度为10
°
~45
°
。
15.本实用新型与现有技术相比,有益的技术效果是:
16.(1)本实用新型通过热风喷枪中喷出的高速高温热风加热吹扫冷二次风入口处上方的换热元件,热风温度达260-270℃,可以有效降低低温腐蚀,有效缓解堵塞问题,同时喷嘴喷出的高速热风气流可以实现对附着在蓄热元件上灰分的清扫作用,解决蓄热片堵灰的难题;
17.(2)本实用新型可以灵活控制,可根据堵塞情况,间歇或连续运行;
18.(3)本实用新型不破坏蓄热片,相比于传统高压水枪冲洗方式会对蓄热片造成破坏,采用本技术不破坏蓄热片的使用寿命。
附图说明
19.图1是本实用新型的俯视图;
20.图2是本实用新型的主视图;
21.图3是热风喷枪安装的底部结构示意图;
22.图4是热风喷枪喷嘴与换热元件的结构示意图;
23.图中各个标号的含义为:
24.1、热一次风出口;11、回流口;12、回流管道;13、阀门;14、聚风仓;2、热二次风出口;3、冷一次风入口;4、冷二次风入口;5、热风喷枪;51、喷嘴;6、热烟气入口;7、转子;8、换热元件;9、密封区。
25.以下结合附图和实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
26.以下给出本发明的具体实施例,需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例,凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
27.回转式空气预热器漏风率,为漏入空气预热器烟气侧的空气质量与进入该烟道的烟气质量之比率。
28.由轴承支撑的旋转体称为转子。
29.位于热一次风出口处的回流管道上安装有电动控制的阀门,又称作防堵门,该阀门在集控室dsc上可控制开度。
30.不同口径的喷嘴51中,沿径向内侧的喷嘴51穿透深度为600~700mm,外侧的喷嘴51的穿透深度为1200~1500mm。其中,“内侧”“外侧”是指沿径向靠近空气预热器中心轴承为内侧,沿径向远离空气预热器中心轴承为外侧。可采取等径热风喷枪上不同口径喷嘴来实现沿径向依次增大的喷射深度,也可采取分段变径热风喷枪上相同口径实现沿径向依次增大的喷射深度。
31.实施例:
32.本实施例给出一种防堵除尘型空气预热器,如图1所示,所述空气预热器包括可旋转的转子7,转子7内设置换热元件8,转子7的顶部设置热烟气入口6,换热元件8的上方设置热风区,下方设置冷风区,热风区通过隔板分为热一次风区和热二次风区,冷风区通过隔板分为冷一次风区和冷二次风区;
33.热一次风区的热一次风出口1和热二次风区的热二次风出口2的下方对应分别设
置冷一次风入口3和冷二次风入口4;
34.热一次风出口1上的回流口11与冷二次风入口4之间连通设置回流管道12,回流管道12尾端设置热风喷枪5,热风喷枪5位于冷二次风区内换热元件8的底部;
35.热风喷枪5用于使用经回流管道12输送的热一次风对位于所述冷二次风入口4处上方的换热元件8进行加热和吹扫;使nh4hso4气化挥发,达到疏通换热元件8,防止回转式空气预热器堵塞的目的。
36.见图4所示,热风喷枪5朝向换热元件8布设多个不同口径的喷嘴51,喷嘴51与换热元件8之间的距离s为150~250mm。
37.利用空气预热器热一次风出口1管道与冷二次风入口4管道内的压力差(6-8kpa左右)实现热一次风自回流,通过布置在换热元件8冷端的热风喷枪5加热吹扫换热元件8冷端,使nh4hso4气化挥发,达到疏通换热元件8,防止回转式空气预热器堵塞的目的。
38.进一步地,冷一次风入口3和冷二次风入口4之间设置密闭的聚风仓14,热风喷枪5位于冷二次风入口4处的聚风仓14内,与聚风仓14的形状相匹配。聚风仓14位于冷一次风入口3和冷二次风入口4密封区9中,结合图3,具体是隔板密封围成的扇形状的聚风仓14,夹角为10
°
,具体是指冷二次风入口4的底部有锥度的侧壁与水平方向的夹角。密封区9不流通烟气也不流通外部空气,保证烟气与空气不相混,又称作过渡区。
39.热风喷枪5朝向换热元件8布设多个不同口径的喷嘴51,沿径向方向由内向外的喷管的穿透深度依次增大,可采取等径喷枪上不同口径喷嘴来实现沿径向依次增大的喷射深度,也可采取分段变径喷枪上相同口径实现沿径向依次增大的喷射深度,此实施例中采用母管变径设计。喷嘴51与换热元件8之间的距离为150~250mm。热风喷枪5喷嘴51喷出的热风有一定扩角γ,扩角角度γ在10
°
~45
°
,此实施例中扩角γ为30
°
,此时高速热风径向基本充满所有换热元件8。
40.在本实施例中,可以为4~6个喷嘴51,见图3,具体可以为4个喷嘴51,图4为6个喷嘴,使径向外侧的喷管穿透性依次高于内侧。沿径向靠近空预器中心轴承为内侧,沿径向远离空预器中心轴承为外侧。由于实际空气预热器一般外侧nh4hso4堵塞程度高于外侧,故经分析实验验证,热风分布与nh4hso4堵塞程度保持一致时防堵塞效果最佳。
41.进一步地,空气预热器的漏风率为5~8%。在这个范围内的漏风率不会对热一次风送粉造成影响,一次风机此时尚有较大余量利用热一次风回流加热吹扫防止空气预热器nh4hso4堵塞。
42.进一步的,不同口径的喷嘴51中,沿径向内侧的喷嘴51穿透深度为600~700mm,外侧的喷嘴51的穿透深度为1200~1500mm。沿径向靠近空预器中心轴承为内侧,沿径向远离空预器中心轴承为外侧。
43.在本实施例中,喷嘴51热风速度在满负荷全开工况下为60m/s,喷嘴51与换热元件8间具体可以留有200mm。
44.本实施例中喷嘴51采用拉法尔喷嘴51,实际运行中也可采用减缩喷嘴51。
45.具体的,回流管道12上设置阀门13,可根据实际运行需要调节开度或关闭阀门13。
46.本实施例中具体通过木管变径设计实现喷嘴51喷射气流喷枪径向内外侧穿透能力的不同,也可采用恒定管径上不扣口径喷嘴51实现喷枪径向内外侧穿透能力的不同。
47.在正常运行时,空气预热器热一次风出口1的压力8.0-9.0kpa,出口风温300-360
℃,冷二次风入口4的压力为1.5-2.3kpa,入口风温20℃。
48.利用两端差压引流,高温高速射流从喷嘴51射出冲刷换热元件8,经过一定距离的扩散,高速热风径向基本充满所有换热元件8,其表面沉积的nh4hso4液体在200℃以上的高温射流下受热气化为nh4hso4气体,随着高温空气的携带穿透空气预热器进入下游除灰装置,解决了nh4hso4冷凝引起的堵灰问题。
49.实际运行中通过调节阀门13开度,又称防堵门开度,可以调节热风自循环风量,当空气预热器进出口压差增大且增加的压差》100pa,可继续加大防堵门开度5-10%,使更多的热风通过新增的热风管道,提高冷端温度,减缓堵塞;当空气预热器进出口压差在1个月内不增加或增加的压差《100pa时,可按5%的幅度关小空气预热器防堵门,寻找最合适的风门开度,节约热风的消耗。
50.进一步优选的,机组满负荷时空气预热器阻力低于1.0kpa时,经实验验证空气预热器防堵门开至30%开度最佳;满负荷时空气预热器阻力在1.0~1.5kpa间时,经实验验证空气预热器防堵风门开至50%运行最佳;满负荷时空气预热器阻力大于1.5kpa时,经实验验证空气预热器防堵风门开至80%运行最佳。
51.本实用新型可以有效降低低温腐蚀,有效缓解空预器堵塞问题,通过布置在换热元件冷端的热风喷枪加热吹扫换热元件冷端,使nh4hso4气化挥发,达到疏通换热元件,防止回转式空气预热器堵塞的目的。
52.对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。