一种回转式空气预热器防堵灰协同密封系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种回转式空气预热器防堵灰协同密封系统，包括热端一次风/烟气侧扇形密封箱、热端一次风/二次风侧扇形密封箱和冷端二次风/烟气侧扇形密封箱，还包括热漏风风道，热端一次风/烟气侧扇形密封箱和热端一次风/二次风侧扇形密封箱上均开设有进风口，热漏风风道一端与进风口对接，另一端延伸至冷端二次风最高温模块。本申请在降低预热器漏风的同时，气化H2SO4液滴和液态NH4HSO4，达到了清除积灰的目的；具有降低锅炉排烟温度、抑制预热器积灰、降低漏风率、延长换热元件寿命等效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种回转式空气预热器防堵灰协同密封系统，属空气预热器防积 灰和空气预热器密封领域。
技术介绍
回转式空气预热器（简称"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。 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 等，这些问题长期影响着设备的安全和经济运行。 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， 预热器运行环境发生改变，上述问题尤为突出，治理更加困难和复杂。 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502将被脱硝催化剂氧化成SO 3，增加了烟气中503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（NH 4HSO4)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°C范围内，呈熔融状，会牢固粘 附在空气预热器换热元件表面，使换热元件发生腐蚀和积灰，最终可能引发堵灰，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换热元件上，腐 蚀换热元件。烟气的酸露点随着SO3浓度的升高而提高，一般达130~160°C。由于脱硝系 统增加了 302向SO 3的转化率，即提高了烟气中SO3的浓度，因此目前不少电厂的酸露点普 遍高于排烟温度，导致低温腐蚀（酸露点腐蚀）加剧。 根据上述硫酸氢铵沉积和硫酸蒸汽凝结的温度范围可知，低温腐蚀一般发生在换 热元件的低温段区域，而硫酸氢铵沉积一般发生在换热元件的中低温段区域，两者生成的 位置区域重叠度较小，生成的大部分硫酸氢铵液滴都在硫酸液滴之上的区域。 预热器一般配备在线蒸汽吹灰和水冲洗来应对上述问题，即双介质吹灰，以期达 到防止堵塞的目的。在线蒸汽吹灰一般每个运行班（8小时）投运一次，每次投运时间1~ 4小时；而水冲洗一般在停机状态下进行；在线高压水冲洗对机组的安全运行造成一定威 胁，国内仅少部分电厂尝试使用，且不能保证冲洗效果。运行实践表明，双介质吹灰并不能 达到很好的清灰效果，已不能保证设备的安全运行。究其原因，不管是在线蒸汽吹灰还是水 冲洗，均为间歇运行，而飞灰因硫酸氢铵沉积或低温腐蚀而粘附在换热元件表面时，若不及 时清理，大量的积灰会结成硬块，很难清除。此外，在线蒸汽吹灰不仅消耗大量高品质蒸汽， 造成能量损失，而且对设备下游的布袋除尘等设备的运行不利，如蒸汽参数控制不当会造 成除尘布袋的阻力急剧上升。 常规的应对低温腐蚀的措施还包括加装暖风器或采用热风再循环系统，但这两种 技术方案都是以牺牲空气预热器的利用率为代价的，降低了预热器的换热性能，导致排烟 温度升高，排烟损失增大。且事实上，一些电厂采用上述两方案也未能起到明显缓解低温腐 蚀的效果。 上述暖风器技术虽然回收了部分热量，可抵消部分增加的排烟损失，但是长期运 行存在受热面积灰、腐蚀、阻力增大等问题。此技术仅能应对酸露点腐蚀问题，对缓解或解 决硫酸氢铵沉积问题并无明显益处。 此外，根据研究，上述热风再循环技术可以缓解低温腐蚀问题，但对防止硫酸氢铵 沉积也并无益处，反而会使硫酸氢铵沉积带往预热器上部偏移，更接近换热元件的最中间 段，进而导致蒸汽吹灰效果不佳，增大了预热器堵塞的几率。 随着中国环保要求的日益严格及执法力度的加强，烟气NOx排放的问题越来越受 到国家环保部门和公众的重视。目前各大发电集团公司正在进行大型火电燃煤锅炉超低 排放的示范改造工程，以烟气NOx排放浓度降低至50mg/Nm 3以下为目标。为了实现上述目 标，大部分电厂只能被迫采取增大喷氨量的技术措施，但这将导致氨逃逸量加大，加剧空气 预热器的低温腐蚀和堵塞问题，造成空气预热器阻力急剧上升，进而导致锅炉限负荷甚至 被迫停机，严重威胁了机组的安全运行。 除了环保要求日益严格会促使空气预热器的低温腐蚀和堵灰问题加剧以外，近几 年突击上马的SCR系统的催化剂寿命到期导致的脱硝效率下降，也会导致喷氨量增大，进 而氨逃逸量难以控制在设计范围之内，加剧空气预热器的低温腐蚀和堵塞问题。因此，可以 预见，未来空气预热器的低温腐蚀和堵塞问题将普遍存在，成为各大电厂的一大难题。 上述低温腐蚀和堵塞问题使换热元件的传热系数大幅下降，进而使锅炉排烟温度 大幅升高；而且增大了空气预热器烟气和空气侧的压差，导致空气预热器漏风率攀升。由于 漏风增加又进一步降低了换热元件壁温，会反过来促使低温腐蚀和堵塞问题加剧。资料显 示，对于600丽等级机组，预热器漏风率每增加1 %，发电煤耗率增加0. 20g/kWh，厂用电率 增加约0. 1%。;排烟温度每降低1°C，供电煤耗下降约0. 166g/kWh。因此，综合治理漏风、堵 灰、腐蚀等问题不失为一种大幅提高预热器性能的有效手段。
技术实现思路
为了解决现有技术中预热器存在的堵灰、漏风率偏高、传热效率低、低温腐蚀严重 等缺陷，本技术提供一种回转式空气预热器防堵灰协同密封系统。本技术尤其适 用于传统三分仓空气预热器，本质上是在其内部建立局部高温和高流速区域，从分仓数量 看，由于额外增加了一个分区，采用本技术技术方案的空气预热器定义为一种3. 5分 仓空气预热器。 为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案如下： -种回转式空气预热器防堵灰协同密封系统，包括热端一次风/烟气侧扇形密封 箱、热端一次风/二次风侧扇形密封箱和冷端二次风/烟气侧扇形密封箱，还包括热漏风风 道，热端一次风/烟气侧扇形密封箱和热端一次风/二次风侧扇形密封箱上均开设有进风 口，热漏风风道一端与进风口对接，另一端延伸至冷端二次风最高温模块。 上述进风口贯穿扇形密封箱的上下底面，即在扇形密封箱的上下底面均设有通 孔。本申请扇形密封箱的下底面指紧邻转子的一面，也是本申请所提到的扇形板。 上述回转式空气预热器防堵灰协同密封的方法，从热端引导或抽取热端漏风至冷 端，吹扫并加热局部换热元件。 采用上述方法，在降低预热器漏风的同时，气化了 H2SOjP NH4HS04液滴，达到清除 积灰的目的。 上述方案易于实施，不仅适用于新预热器的配套，而且适用于现役预热器的改造， 具有降低排烟温度、抑制积灰、降低漏风率、延长换热元件寿命等显著效果。 本申请往烟气侧的漏风主要包括三部分：一次风至烟气侧的直接漏风、二次风至 烟气侧的直接漏风、一次风至烟气侧的携带漏风。上述漏风的大小共同决定了该预热器的 漏风率指标，但若要全面评价预热器的漏风指标，一次风至二次风的直接漏风也不容忽视。 优选，利用热端漏风加热冷端二次风最高温模块；其中，热端漏风至少包括热一次 风漏风，即从热端扇形板处引出或抽取的一次风至烟气侧的直接漏风和一次风至二次风的 直接漏风；冷端二次风最高温模块是指二次风扇区中温度水平最高的一个模块，紧邻二次 风/烟气侧扇形板。 上述方法通过飞灰冲刷和高温气化的共同作用来保持换热元件的清洁，采用"以 废治废"的手段来防止预热器堵灰。 冷端二次风最高温模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回转式空气预热器防堵灰协同密封系统，包括热端一次风/烟气侧扇形密封箱、热端一次风/二次风侧扇形密封箱和冷端二次风/烟气侧扇形密封箱，其特征在于：还包括热漏风风道，热端一次风/烟气侧扇形密封箱和热端一次风/二次风侧扇形密封箱上均开设有进风口，热漏风风道一端与进风口对接，另一端延伸至冷端二次风最高温模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韦红旗，石伟伟，何长征，华伟，
申请(专利权)人：南京博沃科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32