回转式空气预热器清堵防堵系统
技术领域
本发明回转式空气预热器清堵防堵系统，属于回转式空气预热器清堵防堵系统技术领域。
背景技术
目前国内300MW等级及以上容量的燃煤锅炉采用的空气预热器都是回转式空气预热器，回转式空气预热器具有结构紧凑、传热密度高、安装检修方便等特点，且占用面积小、运行费用相对较低，现已被中大型电厂广泛采用。
随着国家环保政策日趋严格，燃煤机组也按燃气轮机超低排放标准要求，NOx排放指标严控在50mg/Nm3以下。空气预热器因为NH4HSO4沉积导致中温段蓄热元件堵灰的现象频发，直接导致烟气阻力上升，严重时甚至影响机组安全运行，不仅影响机组的安全运行及效率，且NH4HSO4的沉积也会污染空气。机组通过设置暖风器或热风再循环等对冷风进行加热、设置吹灰器、控制氨逃逸等手段均不能彻底有效的解决空气预热器堵灰的问题，有效的空气预热器防堵清堵措施对空气预热器的安全有效的运行至关重要。因此，需要提供一种能够对空气预热器的堵灰有效且能循环清除还能环保的回转式空气预热器清堵防堵系统。
发明内容
本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供回转式空气预热器清堵防堵系统结构的改进。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：回转式空气预热器清堵防堵系统，包括回转式空气预热器，所述回转式空气预热器的一次进风管道上设置有一次风机，所述回转式空气预热器的二次进风管道上设置有二次风机，所述回转式空气预热器的一次出风管道与磨煤机一次风系统的进风管道相连，所述回转式空气预热器的二次出风管道与锅炉二次风系统的进风管道相连；
所述回转式空气预热器的进气口通过管道与炉膛烟气出口相连，所述回转式空气预热器的出气口通过管道与除尘器相连；
所述回转式空气预热器上设置有热风回热再循环装置，所述热风回热再循环装置设置在一次风仓、或二次风仓、或同时设置在一次风仓和二次风仓上；
所述回转式空气预热器的一侧设置有控制柜，所述控制柜内部设置有中央控制器，所述中央控制器通过导线分别与一次风机、二次风机、除尘器的控制端相连，所述中央控制器还通过导线与回转式空气预热器的驱动电机控制端相连。
设置在一次风仓的所述热风回热再循环装置包括一次热风回热风仓、一次风热水换热器，所述一次热风回热风仓的热端进口通过管道与空气预热器的一次出风管道相连，所述一次热风回热风仓的冷端出口通过管道与一次风气水换热器的进口相连，所述一次风气水换热器的出口通过管道与一次风机的进风管道相连。
设置在二次风仓的所述热风回热再循环装置包括二次热风回热风仓、二次风气水换热器，所述二次热风回热风仓的热端进口通过管道与二次出风管道相连，所述二次热风回热风仓的冷端出口通过管道与二次风气水换热器的进口相连，所述二次风气水换热器的出口通过管道与二次风机的进风管道相连。
所述一次风气水换热器的出口还通过管道与增压风机的进风口相连，所述增压风机的出风口通过管道与一次出风管道相连。
所述增压风机用于控制和调节一次热风回热风仓的冷端出口的热风温度，所述一次热风回热风仓的冷端出口的热风温度还能够通过安装在管路中的调节挡板进行控制和调节。
所述一次风气水换热器的冷却水进水口通过管道与凝结水泵出口的凝结水管道相连，所述一次风气水换热器的冷却水出口通过管道与除氧器进口的凝结水管道相连。
所述二次风气水换热器的冷却水进水口通过管道与凝结水泵出口的凝结水管道相连，所述二次风气水换热器的冷却水出口通过管道与除氧器进口的凝结水管道相连。
所述中央控制器还通过导线与增压风机相连。
所述控制柜的表面设置有操作面板，所述操作面板包括显示屏、键盘、鼠标，所述中央控制器通过导线分别与显示屏、键盘、鼠标相连。
本发明相对于现有技术具备的有益效果为：本发明提供的采用空气预热器热风回热式锅炉烟风系统的火力发电厂的回转式空气预热器能长期处于洁净的环境中，其烟气及空气侧阻力能长期维持在设计值水平，不会出现堵塞和低温腐蚀等现象；使用本发明还可使排烟温度降低5°- 20°；本发明净化了空气预热器中换热元件的工作环境，保证空气预热器不会出现堵塞和低温腐蚀等现象，同时降低了锅炉排烟温度，达到了安全、高效、节能、减排的效果。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的电路结构示意图；
图3为本发明实施例一的结构示意图；
图4为本发明实施例二的结构示意图；
图5为本发明实施例三的结构示意图；
图6为本发明实施例四的结构示意图；
图7为本发明实施例五的结构示意图。
图中：1为一次风机、2为二次风机、3为回转式空气预热器、4为一次风气水换热器、5为二次风气水换热器、6为增压风机、7为除尘器、8为风道小型除尘器、9为烟气换热器、101为一次热风回热风仓、102为二次热风回热风仓、103为烟气分流风仓、301为中央控制器、302为显示屏、303为键盘、304为鼠标。
具体实施方式
如图1至图7所示，本发明回转式空气预热器清堵防堵系统，包括回转式空气预热器3，所述回转式空气预热器3的一次进风管道上设置有一次风机1，所述回转式空气预热器3的二次进风管道上设置有二次风机2，所述回转式空气预热器3的一次出风管道与磨煤机一次风系统的进风管道相连，所述回转式空气预热器3的二次出风管道与锅炉二次风系统的进风管道相连；
所述回转式空气预热器3的进气口通过管道与炉膛烟气出口相连，所述回转式空气预热器3的出气口通过管道与除尘器7相连；
所述回转式空气预热器3上设置有热风回热再循环装置10，所述热风回热再循环装置10设置在一次风仓、或二次风仓、或同时设置在一次风仓和二次风仓上；
所述回转式空气预热器3的一侧设置有控制柜，所述控制柜内部设置有中央控制器301，所述中央控制器301通过导线分别与一次风机1、二次风机2、除尘器7的控制端相连，所述中央控制器301还通过导线与回转式空气预热器3的驱动电机控制端相连。
设置在一次风仓的所述热风回热再循环装置10包括一次热风回热风仓101、一次风热水换热器4，所述一次热风回热风仓101的热端进口通过管道与空气预热器3的一次出风管道相连，所述一次热风回热风仓101的冷端出口通过管道与一次风气水换热器4的进口相连，所述一次风气水换热器4的出口通过管道与一次风机1的进风管道相连。
设置在二次风仓的所述热风回热再循环装置10包括二次热风回热风仓102、二次风气水换热器5，所述二次热风回热风仓102的热端进口通过管道与二次出风管道相连，所述二次热风回热风仓102的冷端出口通过管道与二次风气水换热器5的进口相连，所述二次风气水换热器5的出口通过管道与二次风机2的进风管道相连。
所述一次风气水换热器4的出口还通过管道与增压风机6的进风口相连，所述增压风机6的出风口通过管道与一次出风管道相连。
所述增压风机6用于控制和调节一次热风回热风仓101的冷端出口的热风温度，所述一次热风回热风仓101的冷端出口的热风温度还能够通过安装在管路中的调节挡板进行控制和调节。
所述一次风气水换热器4的冷却水进水口通过管道与凝结水泵出口的凝结水管道相连，所述一次风气水换热器4的冷却水出口通过管道与除氧器进口的凝结水管道相连。
所述二次风气水换热器5的冷却水进水口通过管道与凝结水泵出口的凝结水管道相连，所述二次风气水换热器5的冷却水出口通过管道与除氧器进口的凝结水管道相连。
所述中央控制器301还通过导线与增压风机6相连。
所述控制柜的表面设置有操作面板，所述操作面板包括显示屏302、键盘303、鼠标304，所述中央控制器301通过导线分别与显示屏302、键盘303、鼠标304相连。
本发明的目的是为了提供一种既可实现回转式空气预热器清堵、防堵功能，又可回收烟气系统中部分余热的回转式空气预热器清堵防堵系统。
本发明通过对现有锅炉烟风系统进行了创新，将回转式空气预热器清堵、防堵及烟气余热回收纳入锅炉烟风系统统一考虑，主要是通过利用经过回转式空气预热器3加热后的热风再返回回转式空气预热器3中，高温（温度区间：300℃-400℃）高速（流速区间：20m/s-50m/s）的热风从热端进入，冷端引出（冷端出口热风温度区间：180℃-300℃），用以清除附在回转式空气预热器3换热元件上的NH4HSO4及粘附在上面的灰尘，冷端引出的热风经换热器换热，换热器用以加热汽轮机系统中的高压给水、凝结水或热网水，将部分热量带至汽轮机系统或热网系统中，经过冷却后的温风重新进入锅炉风系统中。
本发明主要包括一次热风回热、调温系统及再循环装置；二次热风回热及再循环装置；相应的高压给水、凝结水系统（或热网水系统）等。
一次热风回热、调温系统及再循环装置包括一次热风回热分仓101、一次风气水换热器4、增压风机6、再循环系统及相关管道和阀门。
一次热风回热装置是利用经过回转式空气预热器3加热后的热一次风引一部分接入一次热风回热分仓101的热端，高温高速的热风在一次热风回热分仓101中将吸附在回转式空气预热器3换热元件中的NH4HSO4及粘附在上面的灰尘、腐蚀性液体等气化并带出空气预热器，对空气预热器起到清堵、防堵的作用，一次热风回热分仓101的冷端出口热风温度（冷端出口热风温度区间：180℃-300℃）可以通过安装在管路中的调节挡板或通过安装在调温系统中的增压风机6来控制和调节。
一次风调温系统及再循环装置是利用经过一次风气水换热器4冷却后的温风部分通过增压风机6混入去往磨煤机的热一次风管道，调整磨煤机入口干燥用热一次风的温度，这样可避免使用冷一次风调温，回收磨煤机热风余热；同时，经过一次风气水换热器4冷却后的温风另一部分回到一次风机1入口，此部分温风在一次风机1、空气预热器一次风分仓、一次热风回热分仓101、一次风气水换热器4、一次风机1设备中往复循环；由于经过空气预热器的冷风风量相对增加，并且在再循环风中设置了气水换热器带走热量，一次风再循环系统可以回收部分烟气中的余热。
一次热风回热、调温系统及再循环系统可以同时设置，也可以单独设置一次热风回热及调温系统，或者单独设置一次热风回热及再循环系统。
一次风气水换热器4设置的目的有两个：第一个是降低冷端出口热风温度，把180℃-300℃的热风降低至70℃-180℃左右，这样可使增压风机6能长期安全稳定的运行；另一个是可以回收部分余热。
二次热风回热及再循环装置包括二次热风回热分仓102、二次风气水换热器5、再循环系统及相关管道和阀门。
二次热风回热系统是利用经过回转式空气预热器3加热后的热二次风引一部分接入二次热风回热分仓102的热端，高温高速的热风在二次热风回热分仓102中将吸附在空气预热器换热元件中的NH4HSO4及粘附在上面的灰尘、腐蚀性液体等气化并带出空气预热器，对空气预热器起到清堵、防堵的作用，二次热风回热分仓102的冷端出口热风温度可以通过安装在管路中的调节挡板来控制和调节。
二次风再循环系统是利用经过二次风气水换热器5冷却后的温风回到二次风机2入口，此部分温风在二次风机2、空气预热器二次风分仓、二次热风回热分仓102、二次风气水换热器5、二次风机2设备中往复循环；由于经过空气预热器的冷风风量相对增加，并且在再循环风中设置了气水换热器带走热量，二次风再循环系统可以回收部分烟气中的余热。
本发明可以同时设置一次热风回热、调温系统及再循环系统及二次热风回热及再循环系统，也可仅设置一次热风回热、调温系统及再循环系统，或者仅设置二次热风回热及再循环系统。
本发明还可以从烟气侧引出一部分高温烟气接入一次热风回热分仓101的热端，高温的烟气（温度区间：300℃-400℃）在一次风回热分仓中将吸附在空气预热器换热元件中的NH4HSO4及粘附在上面的灰尘、腐蚀性液体等气化并带出空气预热器，对空气预热器起到清堵、防堵的作用，一次热风回热分仓101的冷端出口烟气温度（冷端出口温度区间：180℃-300℃）可以通过安装在管路中的调节挡板或通过安装在调温系统中的增压风机来控制和调节，经过换热器换热后的温烟可以给去往磨煤机的热风调温，同时还可调节磨煤机干燥剂的含氧量，起到惰化磨煤机的作用。
本发明可以按从烟气侧考虑：从空气预热器前的烟气侧引出一部分高温烟气（温度区间：300℃-400℃）接入设置的烟气分流分仓的热端，高温的烟气在烟气分流分仓中将吸附在空气预热器换热元件中的NH4HSO4及粘附在上面的灰尘、腐蚀性液体等气化并带出空气预热器，对空气预热器起到清堵、防堵的作用，烟气分流分仓的冷端出口烟气温度（冷端出口温度区间：180℃-300℃）可以通过安装在管路中的调节挡板来控制和调节，经过换热器换热后的温烟汇入主烟道系统。
以上各不同分系统中的气水换热器按不同的工作环境可以选择同时加热高压给水和凝结水，也可以选择仅加热凝结水，或者仅加热网水。
本发明的工作过程如下：通过把经过回转式空气预热器3加热后的部分热一次风、热二次风分别引入相应的一次热风回热分仓101、二次热风回热分仓102的热端进口，高温、高速的热风在分仓内将吸附在空气预热器换热元件中的NH4HSO4及粘附在上面的灰尘、腐蚀性液体等气化并带出空气预热器，清洁了空气预热器的换热元件，空气预热器相应分仓冷端出口的热风温度按能把空气预热器内换热元件清理干净控制。回转式空气预热器3相应分仓冷端出口的热风进入设置在该系统中的气水换热器中换热后，回到相应风机的入口，一次风系统中气水换热器出口的温风还另引一路接入主一次热风系统中，用以调节磨煤机入口干燥剂温度。被热风气水换热器加热的凝结水回到相应的凝结水系统中。
实施例一：仅设置一次热风回热、调温系统及再循环系统，图3所示：炉膛出口来高温烟气进入回转式空气预热器3，在空气预热器中将热量传与换热元件，空气预热器出口烟气接入除尘器7进行除尘；冷一次风经过一次风机1加压后进入回转式空气预热器3，经过空气预热器的加热后的热一次风分成两路，一路按常规系统去往磨煤机，另一路接入空气预热器单独设置的一次热风回热分仓101，高温高速的热风在一次热风回热分仓101中清洁空气预热器换热元件及换热后接入一次风气水换热器4，在一次风气水换热器4中对凝结水进行加热，一次风气水换热器4出口的温风分成两路，一路接入一次风机1入口冷一次风道，另一路接入增压风机6入口，经过增压风机6增压后的温风接入空气预热器出口热一次风道。凝结水泵出口凝结水管道接至一次风气水换热器4的冷却水进口管道上，一次风气水换热装置4的冷却水出口管道接至除氧器进口凝结水管道上。
实施例二：仅设置二次热风回热及再循环系统，如图4所示：冷二次风经过二次风机2加压后进入回转式空气预热器3，经过空气预热器的加热后的热二次风分成两路，一路按常规系统去往锅炉二次风系统，另一路接入空气预热器单独设置的二次热风回热分仓102，高温高速热风在二次热风回热分仓102中清洁空气预热器换热元件及换热后接入二次风气水换热器5，在二次风气水换热器5中对凝结水进行加热，二次风气水换热器5出口的温风接入二次风机2入口冷一次风道。凝结水泵出口凝结水管道接至二次风气水换热器5的冷却水进口管道上，二次风气水换热器5的冷却水出口管道接至除氧器进口凝结水管道上。
实施例三：同时设置一次热风回热、调温系统及再循环系统及二次热风回热及再循环系统，如图5所示：炉膛出口来高温烟气进入回转式空气预热器3，在空气预热器中将热量传与换热元件，空气预热器出口烟气接入除尘器7进行除尘；冷一次风经过一次风机1加压后进入回转式空气预热器3，经过空气预热器的加热后的热一次风分成两路，一路按常规系统去往磨煤机，另一路接入空气预热器单独设置的一次热风回热分仓101，高温高速的热风在一次热风回热分仓101中清洁空气预热器换热元件及换热后接入一次风气水换热器4，在一次风气水换热器4中对凝结水进行加热，一次风气水换热器4出口的温风分成两路，一路接入一次风机1入口冷一次风道，另一路接入增压风机6入口，经过增压风机6增压后的温风接入空气预热器出口热一次风道。凝结水泵出口凝结水管道接至一次风气水换热器4的冷却水进口管道上，一次风气水换热器4的冷却水出口管道接至除氧器进口凝结水管道上。
如图5所示，冷二次风经过二次风机2加压后进入回转式空气预热器3，经过空气预热器的加热后的热二次风分成两路，一路按常规系统去往锅炉二次风系统，另一路接入空气预热器单独设置的二次热风回热分仓102，高温高速热风在二次热风回热分仓102中清洁空气预热器换热元件及换热后接入二次风气水换热器5，在二次风气水换热器5中对凝结水进行加热，二次风气水换热器5出口的温风接入二次风机2入口冷一次风道。凝结水泵出口凝结水管道接至二次风气水换热器5的冷却水进口管道上，二次风气水换热器5的冷却水出口管道接至除氧器进口凝结水管道上。
以上是针对在空气预热器热风系统中引出热风进行回热进行叙述的，本发明同样也可用于引出烟气进行回热的系统，如图6、图7所示。
实施例四：如图6所示，炉膛来高温烟气分成两路，一路进入回转式空气预热器3，在空气预热器中将热量传与换热元件后接入除尘器7进行除尘；另一路接入空气预热器单独设置的一次热风回热分仓101，高温高速烟气在一次热风回热分仓101中清洁空气预热器换热元件及换热后接入一次风气水换热器4，在一次风气水换热器4中对凝结水进行加热，一次风气水换热器4出口的温风接入风道小型除尘器8除尘后接入增压风机6入口，经过增压风机6增压后的温风接入空气预热器出口热一次风道。
实施例五：如图7所示，炉膛来高温烟气分成两路，一路进入回转式空气预热器3，在空气预热器中将热量传与换热元件后接入除尘器7进行除尘；另一路接入空气预热器单独设置的烟气分流分仓103，高温高速烟气在烟气分流分仓中清洁空气预热器换热元件及换热后接入烟气换热器9，在烟气换热器9中对凝结水进行加热，换热后的烟气接入主烟道系统。
本发明的中央控制器301具体型号采用SIMATIC S7-300PLC；回转式空气预热器3的型号为LAP13494/3883；显示屏302用于显示当前的一次热风回热风仓101、二次热风回热风仓102、烟气分流分仓103内部的温度示数实现对当前温度的及时调整；键盘303、鼠标304用于对设定参数进行具体设置。
关于本发明具体结构需要说明的是，本发明采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本发明提出的技术问题，本发明中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
