一种空气预热器防堵灰风量调节方法及运行监测装置制造方法及图纸

技术编号:20897007 阅读:32 留言:0更新日期:2019-04-17 15:14
本发明专利技术提供一种空气预热器防堵灰风量调节方法及运行监测装置,空气预热器防堵灰风量调节方法,通过防堵灰风携带出的酸性物质的量来调节防堵灰风量。运行监测装置,包括热风取样管、取样控制阀、溶液吸收容器和pH测量表计;热风取样管的测量端通入溶液吸收容器内;取样控制阀设在热风取样管上;pH测量表计测量溶液吸收容器中液体的pH值。本发明专利技术防堵灰风量调节方法,为空气预热器防堵灰风量的调节提供直接的依据,确定最合适的风量,提高空气预热器防堵灰系统运行的经济性,保证防堵灰效果;运行监测装置,结构简单、易控制,通过pH的变化情况,为防堵灰风量的调节提供实时依据;安装结构,简单易操作、易改造,实用性强,易推广。

【技术实现步骤摘要】
一种空气预热器防堵灰风量调节方法及运行监测装置
本专利技术涉及一种空气预热器防堵灰风量调节方法及运行监测装置,属于电站锅炉空气预热器运行优化

技术介绍
回转式空气预热器(简称“空气预热器”)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。经空气预热器后,烟气温度一般由300~400℃冷却至100~150℃,相应空气温度一般由0~50℃加热至280~380℃。空气预热器利用装载蓄热元件的转子连续旋转,实现空气侧的连续吸热和烟气侧的连续放热,根据锅炉燃料系统的需要,空气侧分仓可进一步划分为一次风分仓和二次风分仓,相应的,烟气侧由引风机驱动烟气流动,空气侧由一次风机和送风机驱动空气流动。空气预热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,排烟温度过高等,这些问题长期影响着空气预热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,空气预热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SO2将被脱硝催化剂氧化成SO3,增加了烟气中SO3的体积浓度,加之存在不可避免的氨逃逸现象,导致硫酸氢铵(NH4HSO4)等副产物的大量生成,且提高了烟气酸露点温度,导致低温腐蚀加剧。上述副产物硫酸氢铵(NH4HSO4)在温度为146~207℃范围内,呈熔融状,会牢固地粘附在空气预热器蓄热元件表面,使蓄热元件发生腐蚀和积灰,最终易引发堵灰,给机组的安全运行造成极大隐患。国内已有部分电厂因无法解决或缓解此问题而导致机组限负荷,甚至被迫停机。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SO3浓度的升高而提高,一般达130~160℃。由于脱硝系统增加了SO2向SO3的转化率,即提高了烟气中SO3的浓度,且不少电厂为控制发电成本,实际煤种的硫份普遍高于设计煤种,因此,目前不少电厂的酸露点高于排烟温度,导致低温腐蚀(酸露点腐蚀)加剧,堵灰问题相当突出。为解决空气预热器堵灰难题,申请人已公开一系列专利解决方案(如申请号为201510369487.5、201710698879.5、201721019416.3、201721321397.X、201711234268.1、201721510369.2等的专利或专利申请),采用的技术思想是,把热风送至空气预热器冷端,在蓄热元件内部建立局部高温、高流速区域,通过“高温热解”和“高速剥离”的双重作用,防止蓄热元件堵灰。理论上,增大热风风量,防堵灰效果趋好,但同时运行能耗偏大。把上述用于空气预热器防堵的热风,定义为防堵灰风;把上述所建立的局部高温、高流速区域定义为防堵灰分仓。工程应用中,防堵灰风从空气预热器冷端进入防堵灰分仓进口,携带上述粘附在蓄热元件上的酸性气体(硫酸和硫酸氢铵)由防堵灰分仓出口流出,现有防堵灰风量的调节缺乏直接依据,蓄热元件的灰污系数、空气预热器阻力等参数,虽然可在线监测,但灵敏度和精确度不足以用于防堵灰风量的实时调节,且不能适应锅炉及辅机系统运行工况的变化。综上,为提高空气预热器热风防堵灰系统的运行效果,亟需研发一种能够在线实时监测运行效果的新技术。
技术实现思路
为了提高空气预热器热风防堵灰系统的运行效果,本专利技术提供一种空气预热器防堵灰风量调节方法及运行监测装置。为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案如下:一种空气预热器防堵灰风量调节方法,通过防堵灰风携带出的酸性物质的变化量来调节防堵灰风量。上述以防堵灰风携带出的酸性物质的变化量作为防堵灰风量调节的直接依据,实现了防堵灰风量的实时与准确调节,确保了防堵效果。为了更好地确保防堵效果,同时不浪费能耗,当增大防堵灰风量不能携带出更多的酸性物质时,所对应的风量为目标防堵灰风量。也即当防堵灰风量为a时,继续增大风量时,不能携带出更多的酸性物质,则风量a为目标防堵灰风量。为了能简单快速获取酸性物质的量,优选,通过溶液吸收法来评估防堵灰风携带出的酸性物质的变化量。为了降低成本、同时确保检测的准确性,优选,评估防堵灰风携带出的酸性物质的变化量的方法为:将从防堵灰分仓出口所取的热风通入液体中,通过监测液体pH值的变化,来表征防堵灰风携带出的酸性物质的变化量。当然也可用酸值监测、离子监测或与其它物质反应等方法来表征防堵灰风携带出的酸性物质的变化量。上述液体优选为水,本申请对水的种类没有具体要求,如自来水等即可满足使用要求。防堵灰风量在从零逐渐增大的过程中,防堵灰风携带出的酸性物质的量由零开始逐渐增大,当开始有酸性物质被携带出时的风量为防堵灰风的最小运行风量,当防堵灰风量不小于最小运行风量时,为了兼顾防堵和节能效果,当增大或减少1%~10%的防堵灰风量,所测pH值的变化不超过1%~3%,则当前防堵灰风量即为目标防堵灰风量。防堵灰风量在从零逐渐增大的过程中,防堵灰风携带出的酸性物质的量由零开始逐渐增大,当开始有酸性物质被携带出时的风量为防堵灰风的最小运行风量,继续增加风量时,被携带出的酸性物质的增加量会从快速增加过渡到缓慢增加最后趋于平稳,不小于最小运行风量的条件下,当防堵灰风量为a时,增大或减少1%~10%防堵灰风量,所测pH值的变化不超过1%~3%,则风量a为目标防堵灰风量。作为本申请的另一种方案,评估防堵灰风携带出的酸性物质的变化量的方法为:将从防堵灰分仓出口所取的热风通入液体中,当pH值下降到小于5后,通过控制液体流量维持pH值恒定,通过液体流量变化,来表征防堵灰风携带出的酸性物质的变化量。作为实现上述方法的一种空气预热器防堵灰运行监测装置,包括热风取样管、取样控制阀、溶液吸收容器和pH测量表计;将热风取样管的一端定义为取样端、另一端定义为测量端,热风取样管的测量端通入溶液吸收容器内;取样控制阀设在热风取样管上;溶液吸收容器内装设有液体,pH测量表计测量溶液吸收容器中液体的pH值。使用时,通过热风取样管的取样端在防堵灰分仓的出口取样,所取样品通过热风取样管后,进入溶液吸收容器内,通过pH测量表计显示防堵灰风携带出的酸性物质的量的变化。优选,热风取样管的测量端通入溶液吸收容器内的液体中。为了提高取样的全面性,优选,热风取样管的取样端对接有多点取样段。多点取样段为管状结构,多点取样段的侧壁上设有两个以上的取样孔。优选,pH测量表计直接插入溶液吸收容器中的液体中测量pH值。优选,溶液吸收容器内装有水。为了实现溶液吸收容器内的不断进水,确保检测的准确性,溶液吸收容器上设有进水口和溢流口,进水口在溢流口的下方。因为防堵灰分仓出口所取的热风中含有固体粉尘杂质,如果溶液吸收容器内的水不能及时循环出,会导致溶液吸收容器中液体浑浊甚至产生泥浆,进而影响测量准确性。因此,作为优选方案,设置了进水口和溢流口,实现溶液吸收容器中不断的进水。溢流口的出水通过管路接到其它容器用作它用或作净化处理。为了保证测试的准确性,进水流量要保持恒定。优选,进水口设在溶液吸收容器的底部。这样进水的同时要起到底部扰流的作用,防止底部沉积淤灰。本申请上方、下方、顶部本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种空气预热器防堵灰风量调节方法,其特征在于:通过防堵灰风携带出的酸性物质的变化量来调节防堵灰风量。

【技术特征摘要】
1.一种空气预热器防堵灰风量调节方法,其特征在于:通过防堵灰风携带出的酸性物质的变化量来调节防堵灰风量。2.如权利要求1所述的空气预热器防堵灰风量调节方法,其特征在于:当增大防堵灰风量不能携带出更多的酸性物质时,所对应的风量为目标防堵灰风量。3.如权利要求1或2所述的空气预热器防堵灰风量调节方法,其特征在于:通过溶液吸收法来评估防堵灰风携带出的酸性物质的变化量。4.如权利要求1或2所述的空气预热器防堵灰风量调节方法,其特征在于:评估防堵灰风携带出的酸性物质的变化量的方法为:将从防堵灰分仓出口所取的热风通入液体中,通过监测液体pH值的变化,来表征防堵灰风携带出的酸性物质的变化量。5.如权利要求4所述的空气预热器防堵灰风量调节方法,其特征在于:防堵灰风量在从零逐渐增大的过程中,防堵灰风携带出的酸性物质的量由零开始逐渐增大,当开始有酸性物质被携带出时的风量为防堵灰风的最小运行风量,当防堵灰风量不小于最小运行风量时,当增大或减少1%~10%的防堵灰风量,所测pH值的变化不超过1%~3%,则当前防堵灰风量即为目标防堵灰风量。6.如权利要求1或2所述的空气预热器防堵灰风量调节方法,其特征在于:评估防堵灰风携带出的酸性物质的变化量的方法为:将从防堵灰分仓出口所取的热风通入液体中,当pH值下降到小于5后,通过控制液体流量维持pH值恒定,通过液体流量变化,来表征防堵灰风携带出的酸性物质的变化量。7.一种空气预热器防堵灰运行监测装置,其特征在于:包括热风取样管、多点取样段、取样控制阀、溶液吸收容器和pH测量表计;将热风取样管的一端定义为取样...

【专利技术属性】
技术研发人员:韦红旗石伟伟申先念王丽丽
申请(专利权)人:南京博沃科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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