回转式空气预热器的防堵装置及回转式空气预热器的制作方法

1.本公开涉及空气预热器技术领域，具体地，涉及一种回转式空气预热器的防堵装置及回转式空气预热器。


背景技术：

2.目前燃煤发电机组仍是国内行业生产主力。国内多数机组设有scr脱销系统，为保证达标排放，大多数电厂存在过量喷氨，氨逃逸大的情况，从而生成nh4hso4沉积物，导致空气预热器堵灰、局部堵塞现象。空气预热器能够通过锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热面，是一种用于提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗的设备。空气预热器堵塞后不仅造成火电厂运行成本增加，同时还影响机组带负荷能力，严重情况下可能导致紧急停机；其次空气预热器堵塞后，空气预热器的蓄热元件空隙减小，不同负荷下，送一次引风机电流增加可达60a-170a，厂用电率升高；并且由于空气预热器堵塞状况不均，换热效果减低，排烟温度升高及漏风率加剧，导致运行时炉膛压力波动明显，空气预热器堵塞前炉膛负压波动一般在-50—200pa间，空气预热器堵塞后负压波动达-100—500pa，如此大波动严重危及炉内燃烧，容易导致炉膛燃烧不稳熄火事故发生。如果在线冲洗空气预热器，容易使空气预热器密封受到损坏，在运行时检测漏风率达12％。以上因素，严重危及机组安全、稳定、经济运行。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种回转式空气预热器的防堵装置及回转式空气预热器，该回转式空气预热器的防堵装置能够消除硫酸氢氨堵塞，减少空气预热器日常运行维护、停机检修清洗等的费用，提高风机运行的安全性。
4.为了实现上述目的，根据本公开的第一方面，提供一种回转式空气预热器的防堵装置，所述回转式空气预热器包括仓体和换热器；所述仓体包括具有烟气进口和烟气出口的第一换热腔以及具有空气进口和空气出口的第二换热腔；所述换热器可转动地设置于所述第一换热腔和所述第二换热腔之间，用于所述第一换热腔的烟气与所述第二换热腔的空气的换热；所述防堵装置包括：
5.回流管路，包括相对的导入端和导出端，所述导入端用于与所述空气出口连通，所述导出端延伸至所述第二换热腔内的所述换热器的冷端；
6.加热机构，设于所述回流管路上，用于对流经所述回流管路的气体进行加热，经所述加热机构加热的气体由所述导出端排出并对所述换热器的冷端吹扫，用以防止所述换热器的堵塞。
7.可选地，所述加热机构包括具有温度调节功能的加热器。
8.可选地，所述加热机构还包括设置于所述导出端的温度传感器，所述温度传感器用于检测所述导出端的气体的温度，所述温度传感器与所述加热器通信连接，所述加热器用于根据所述温度传感器检测的所述导出端的气体温度调节加热温度。
9.可选地，所述防堵装置还包括流量调节阀；
10.所述导入端和所述导出端分别设置有一压力传感器，所述压力传感器与所述流量调节阀通信连接，所述流量调节阀用于根据所述压力传感器检测的压力值调节流经所述回流管路的气体流量。
11.可选地，由所述换热器的边缘朝向所述换热器的中心方向，所述导出端的内孔为缩口；
12.所述导出端朝向所述加热器的冷端设有多个喷嘴。
13.可选地，所述喷嘴的开口为敞口。
14.可选地，所述导出端包括相对的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁与所述换热器的冷端所在平面平行，多个所述喷嘴设于所述第一侧壁；
15.沿所述换热器的边缘朝向所述换热器的中心方向，所述第二侧壁与所述第一侧壁之间的距离逐渐减小。
16.可选地，所述第二侧壁与所述第一侧壁之间的夹角范围为10
°
至25
°
。
17.可选地，所述仓体还包括密封仓，该密封仓位于所述第一换热腔及所述第二换热腔之间，所述空气进口包括一次风进口和二次风进口，所述空气出口包括一次风出口和二次风出口；
18.所述导入端连通于所述一次风出口，所述导出端由所述仓体的侧壁伸入所述二次风进口内的所述冷端的下方，并靠近所述密封仓的一侧设置。
19.在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种回转式空气预热器，包括上述的回转式空气预热器的防堵装置。
20.通过上述技术方案，本公开提供的回转式空气预热器的防堵装置利用空气预热器的空气出口与空气进口之间存在的压力差，通过在空气预热器的空气出口与仓体内的换热器的冷端之间连通一条热风回流管路，以将空气出口的热风引入换热器的冷端并能够提供持续的向换热器冷端吹扫热风的风源，通过在回流管路设置加热机构，能够进一步提高回流通路内热风的温度，以将回流管路内的热风温度提高至足以分解加热器冷端表面的nh4hso4的更高温度，从而使得nh4hso4充分气化挥发，从而进一步清除堵塞在换热器冷端的nh4hso4和积灰，疏通换热器，保持换热器的持续清洁，减少维护及停机清洗的成本，为风机运行提供安全保障。
21.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
22.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
23.图1是本公开一些实施例提供的回转式空气预热器及防堵装置的侧向剖示图；
24.图2是本公开一些实施例提供的回转式空气预热器及防堵装置的俯视结构示意图；
25.图3是本公开一些实施例提供的回转式空气预热器及防堵装置的仰视结构示意图；
26.图4是本公开一些实施例提供的回转式空气预热器的防堵装置的导出端的结构示
意图；
27.图5是本公开实施例提供的回转式空气预热器的防堵装置的结构框架图。
28.附图标记说明
29.1-仓体；11-第一换热腔；111-烟气进口；112-烟气出口；12-第二换热腔；121-空气进口；1211-一次风进口；1212-二次风进口；122-空气出口；1221-一次风出口；1222-二次风出口；2-换热器；21-冷端；3-回流管路；31-导入端；32-导出端；321-第一侧壁；3211-喷嘴；322-第二侧壁；4-加热机构；41-加热器；411-电加热暖风器；412-电压调节器；42-温度传感器；43-流量调节阀；44-压力传感器；45-dcs系统；5-密封仓。
具体实施方式
30.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
31.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指相应部件处于使用状态时在重力方向上相对的“上、下”，“内、外”是指相对于对应的部件自身轮廓而言的“内、外”。附图中的“a向”表示换热器的旋转方向。另外，本公开所使用的术语“第一”、“第二”等是为了区分一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。
32.发明人经研究发现，回转式空气预热器的堵塞主要是由于换热器的冷端凝结有nh4hso4(硫酸氢氨)导致，同时还发现，烟气流道内的烟气与空气流道内的空气经过换热器2进行热交换后，空气出口形成热风，根据回转式空气预热器的自身结构特点，空气出口122的压力大于空气进口121的压力，因此，可以利用空气出口122与空气进口121之间的压力差，将空气出口122的热风引导至空气入口侧的换热器的冷端以吹扫nh4hso4，然而，空气出口122引出的热风的温度仅能达到300℃左右，还不足以充分析出粘附在换热器冷端的nh4hso4，导致清堵效果不佳。
33.基于此，根据本公开的第一方面的具体实施方式，参考图1至图5中所示，提供一种回转式空气预热器的防堵装置，回转式空气预热器包括仓体1和换热器2；仓体1包括具有烟气进口111和烟气出口112的第一换热腔11以及具有空气进口121和空气出口122的第二换热腔12；换热器2可转动地设置于第一换热腔11和第二换热腔12之间，用于第一换热腔11的烟气与第二换热腔12的空气的换热；防堵装置包括回流管路3和加热机构4，回流管路3包括相对的导入端31和导出端32，导入端31用于与空气出口122连通，导出端32延伸至第二换热腔12内的换热器2的冷端21；加热机构4设于回流管路3上，用于对流经回流管路3的气体进行加热，经加热机构4加热的气体由导出端32排出并对换热器2的冷端21吹扫，用以防止换热器2的堵塞。
34.通过上述技术方案，本公开提供的回转式空气预热器的防堵装置利用空气预热器的空气出口122与空气进口121之间存在的压力差，通过在空气预热器的空气出口122与仓体1内的换热器2的冷端21之间连通一条热风回流管路3，以将空气出口122的热风引入换热器2的冷端21并能够提供持续的向换热器冷端21吹扫热风的风源，通过在回流管路3设置加热机构4，能够进一步提高回流管路3内热风的温度，以将回流管路3内的热风温度提高至足
以分解加热器冷端表面的nh4hso4的更高温度从而使得nh4hso4充分气化挥发，从而进一步清除堵塞在换热器2的冷端21的nh4hso4和积灰，疏通换热器2，保持换热器2的持续清洁，减少维护及停机清洗的成本，为风机运行提供安全保障。
35.在本公开提供的具体实施方式中，参考图1中所示，加热机构4包括具有温度调节功能的加热器41。通过在回流管路3设置加热器41，以实现将流经回流管路3的热风进一步加热的目的。
36.加热器41可以采用任意合适的结构构造，如图1所示，在一些实施方式中，加热器构造为电加热暖风器411，并且在该电加热暖风器411上电连接有电压调节器412，通过调节电压调节器412的电压，能够调节电加热暖风器411的供热温度，从而对回流管路3的热风的温度进行调节。当然，加热器41也可以是远红外加热器、电磁加热器等其他任意合适的可调节温度的加热器，本公开对此不作具体限制。
37.在本公开提供的具体实施方式中，参考图1中所示，加热机构4还可以包括设置于导出端32的温度传感器42，温度传感器42用于检测导出端32的气体的温度，温度传感器42与加热器41通信连接，加热器41用于根据温度传感器42检测的导出端32的气体温度调节加热温度。
38.需要说明的是，温度传感器42与加热器41之间的通信连接，可以是通过将温度传感器42感应的温度信息输送至加热器41的控制单元，以根据该温度信息控制加热器41的输出温度，也可以是通过单独的控制器连接温度传感器42和加热器41，以实现对加热器41温度的调节，还可以将温度传感器42和加热器41分别与dcs系统45电信号连接，dcs系统45根据温度传感器42反馈的信息控制加热器41的温度。
39.其中，dcs系统是适用于工厂的一种集散控制系统，以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的仪表控制系统。
40.此外，防堵装置还可以包括流量调节阀43，回流管路3的导入端31和导出端32分别设置有一压力传感器44，两个压力传感器44均与流量调节阀43通信连接，流量调节阀43用于根据压力传感器44检测的压力值调节流经回流管路3的气体流量。根据空气预热器的结构特点，空气出口122端的压力大于空气进口121端的压力，在回流管路3的导入端31和导出端32分别设置压力传感器44，流量调节阀43可以根据导出端32和导入端31之间的压力差值及回流管路3内的热风的风量需求进行开度调节，以调节回流管路3的热风的流量。
41.在本公开提供的具体实施方式中，参考图1、图2和图4中所示，由换热器2的边缘朝向换热器2的中心方向，导出端32的内孔为缩口，导出端32朝向换热器2的冷端21设有多个喷嘴3211。将导出端32的内孔设为由换热器2的边缘朝向换热器2的中心方向逐件缩小，并在导出端32朝向换热器2的冷端21一侧设制多个喷嘴3211，能够增大导出端32气流的流速，以增大喷嘴3211向换热器2的冷端21喷射气流的喷射力，从而达到更好的清除堵塞的效果。
42.其中，喷嘴3211的开口可以为敞口。在一些实施方式中，将喷嘴3211的开口角度设为30
°
，并沿导出端32朝向换热器2的冷端21一侧间隔设置多个，由于喷射过程中喷嘴3211的端部口径大，能够增大喷嘴3211的喷射面积，喷射效果好。喷嘴3211的开口角度还可以设定为其他任意合适的角度，也可以设置为直角形状或其他任意合适的形状，本公开对此不作具体限制。
43.在本公开提供的具体实施方式中，参考图4所示，导出端32包括相对的第一侧壁
321和第二侧壁322，第一侧壁321与换热器2的冷端21所在平面平行，多个喷嘴3211设于第一侧壁321；沿换热器2的边缘朝向换热器2的中心方向，第二侧壁322与第一侧壁321之间的距离逐渐减小。将导出端32设置为沿换热器2的边缘朝向换热器2的中心方向逐渐缩小，根据文丘里原理，能够提高热风的吹扫速度，以便于穿透吹扫换热器2，达到疏通换热器2的目的。
44.其中，第二侧壁322与第一侧壁321之间的夹角范围可以为10
°
至25
°
。该角度能够使得气流速度分别均匀，避免局部形成气流短路没有吹扫效果，从而能够通过合理的速度吹扫换热器2。第二侧壁322与第一侧壁321之间也可以为其他任意合适的角度，只要能够达到有效吹扫换热器的目的即可，本公开对此不作具体限制。
45.在本公开提供的具体实施方式中，参考图2和图3中所示，仓体1还包括密封仓5，该密封仓5位于第一换热腔11及第二换热腔12之间，空气进口121包括一次风进口1211和二次风进口1212，空气出口122包括一次风出口1221和二次风出口1222；导入端31连通于一次风出口1221，导出端32由仓体1的侧壁伸入二次风进口1212内的冷端21的下方，并靠近密封仓5的一侧设置。由于换热器2沿逆时针旋转，第一换热腔11的烟气为正压，第二换热腔12的空气为负压，当导出端32伸入仓体1内冷端21下方的二次风进口1212侧并靠近密封仓5的一侧并持续喷射热风时，吹出来的nh4hso4和积灰能很快进入第一换热腔11并跟随烟气排出。当然，导出端32也可以伸入仓体1的换热器冷端21下方的任意合适的位置，本公开对此不作具体限制。
46.此外，在一些具体实施方式中，还可以在烟气进口111、烟气出口112、一次风进口1211、二次风进口1212、一次风出口1221和二次风出口1222均分别设置压力传感器44及温度传感器42，并将这些压力传感器44及温度传感器42于dcs系统45信号连接，这样，dcs系统45可以根据现场空气预热器不同位置的压力值、烟气温度和空气温度等实际运行工况，判断空预器堵塞情况，以决定从空气出口122抽取的热风的风量以及回流管路3出口位置热风需要要加热的温度，相应调整流量调节阀43的开合及电压加热器的加热温度。
47.根据本公开的第二方面的具体实施方式，提供一种回转式空气预热器，该回转式空气预热器包括上述的防堵装置。由于本公开提供的回转式空气预热器同样具有上述特点，为了避免重复，在此不再赘述。
48.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
49.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
50.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。