一种燃煤锅炉回转式空气预热器的自吹灰防堵系统技术方案

本发明专利技术公开了一种燃煤锅炉回转式空气预热器的自吹灰防堵系统，空气预热器的一次风仓室包括母一次风仓室与子一次风仓室，子一次风仓室出口设置子一次风出口风道，子一次风出口风道与二次风出口风道相连；母一次风仓室的出口与一次风出口风道相连，二次风出口风道入口还与二次风仓室相连。在锅炉各种运行负荷下，使进入空气预热器子一次风仓室的一次风始终维持足够的风量，其流速≧15m/s，大大强化了一次风对空气预热器的自吹灰作用，并能保证进入制粉系统的风量始终恰好能够满足制粉系统的需求，对提高锅炉的安全性和经济性有着非常重要的现实意义。

【技术实现步骤摘要】
一种燃煤锅炉回转式空气预热器的自吹灰防堵系统
本专利技术用于燃煤锅炉空气预热器的送风系统，具体涉及一种燃煤锅炉回转式空气预热器的自吹灰系统，该系统适用于所有燃煤锅炉的回转式三分仓、四分仓空气预热器。
技术介绍
目前，由于燃煤含硫量的升高、SCR脱硝设备的普遍投运、SCR催化剂性能下降及氮氧化物排放浓度控制越来越低等原因，电站燃煤锅炉的空气预热器低温腐蚀与堵灰问题越来越严重，其结果不仅是空气预热器风烟系统阻力大大增加，导致机组的运行经济性降低；更为严重的会影响到锅炉机组安全和环保运行。此外，空气预热器的使用寿命也会随之明显降低，空气预热器检修维护量剧增，由此带来的安全隐患和检修成本陡增。当前预防空气预热器低温腐蚀与堵灰的技术通常是提高排烟温度或进风温度(如采用暖风器或热风再循环系统)；此外是各种吹灰技术，如各种吹灰器、水力冲洗技术等。但利用空气预热器自身特性进行自吹灰的技术目前尚未见到任何报道。尽管空气预热器均安装有吹灰器，但其吹灰次数非常有限。以常见的蒸汽吹灰器为例，锅炉机组正常运行时其吹扫频率为：24小时吹扫1～3次，最多5次。也就是说，每次吹扫的间隔时间最短也在8个小时左右。在如此长的间隔时段，粘附在蓄热板的灰粒、腐蚀物等已凝固在蓄热板上，此后很难从蓄热板上被吹走，因而使吹灰效果大大减弱，无法解决空气预热器的低温腐蚀与堵灰问题。由上述分析可见，为更好地解决空气预热器的低温腐蚀与堵灰问题，应在灰粒凝固在蓄热板之前持续不断地对蓄热板进行吹灰，这是目前各类吹灰器所无法做到的。为此，需开发一种对空气预热器蓄热板能持续不断地进行强力吹灰的新技术。回转式空气预热器工作时，一次风气流、二次风气流以及烟气实际上均对空气预热器的蓄热板进行一定程度的吹灰(自吹灰能力)。在额定负荷下，上述各种气流的吹扫速度在10m/s以上，但在低负荷工况下，其吹扫速度大大降低。比如30％额定负荷，由于进入空气预热器的一次风流量、二次风流量(受制于制粉系统与锅炉运行氧量的制约)以及烟气流量降低，上述各种气流的吹扫速度均降低到5m/s以下；另一方面，排出空气预热器的烟气温度也降低。前者使空气预热器烟风系统的上述气流自吹灰能力大大降低；后者使空气预热器低温段蓄热板温度降低，两者的综合作用使得低温腐蚀与堵灰现象随之发生并加剧。事实上，空气预热器的堵灰现象就发生在锅炉低负荷运行区间，可见空气预热器的堵灰现象在很大程度上与锅炉低负荷工况下空气预热器自吹灰能力降低有很大关系。因此，有必要采取措施强化空气预热器的自吹灰能力，尤其是锅炉低负荷运行工况，使锅炉在任何负荷工况下运行时，空气预热器都具备锅炉额定负荷工况下运行时的吹扫能力，或者是强于额定负荷工况下运行时的吹扫能力。这是解决电站燃煤锅炉回转式空气预热器低温腐蚀与堵灰问题的关键，对提高空气预热器乃至锅炉机组的运行安全性及经济性有着重大的实际意义。在现有燃煤锅炉机组风烟系统条件下，流经一次风仓室的一次风量受制于制粉系统，流经二次风仓室的二次风量受制于锅炉运行氧量，而烟气量正比于一、二次风量的总和，且均随着锅炉负荷的降低而降低。也就是说，在这种系统及其特性下，锅炉中低负荷下运行时，空气预热器各个仓室的自吹灰能力无法达到锅炉额定负荷工况运行时的自吹灰能力。上述现象在现有风烟系统配置条件下无法改变。在现有风烟系统不做大改动的条件下，锅炉中低负荷下运行时，无法同时提高空气预热器三个仓室的自吹灰能力。
技术实现思路
针对燃煤锅炉空气预热器的低温腐蚀、堵灰问题，本专利技术的目的是提出一种燃煤锅炉回转式空气预热器的自吹灰防堵系统。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种燃煤锅炉回转式空气预热器的自吹灰防堵系统，空气预热器的一次风仓室包括母一次风仓室与子一次风仓室，子一次风仓室出口设置子一次风出口风道，子一次风出口风道与二次风出口风道相连；母一次风仓室的出口与一次风出口风道相连，二次风出口风道入口还与二次风仓室相连。本专利技术进一步的改进在于，子一次风仓室截面为扇形。本专利技术进一步的改进在于，扇形圆心角为3.75°-15°。本专利技术进一步的改进在于，子一次风仓室的出口风道上设置有流量调节门。本专利技术进一步的改进在于，流经子一次风仓室的一次风速始终≧15m/s。本专利技术进一步的改进在于，一次风出口风道与制粉系统相连。本专利技术进一步的改进在于，二次风出口风道与锅炉本体相连。本专利技术进一步的改进在于，二次风仓室与二次风进口风道相连。本专利技术进一步的改进在于，母一次风仓室和子一次风仓室均与与一次风进口风道相连。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术在空气预热器一次风仓室上部出口将空气预热器的一次风仓室分隔为一大一小的子母式仓室，并配置对应的2个热一次风道，一个风道与子一次风仓室对应并相连，一个风道与主(母)一次风仓室对应并相连。与子一次风仓室对应的子一次风道直接通入到热二次风道，与二次风混合后一起送入炉内作为助燃空气；与主仓室相对应的热一次风道与原有的热一次风道相连，送入制粉系统以供给制粉所需的热一次风量。在子热一次风道上设置调节风门，通过该调节风门控制导入到热二次风道的一次风风量。受制于送风系统的压力，空气预热器一次风子一次风仓室气流进出口的差压是主仓室气流进出口差压的6～7倍。因此，子一次风仓室的一次风流速可达到主仓室一次风流速的2.5倍左右。在额定工况下，可达到约25m/s左右；在低负荷工况下，比如30％额定负荷工况下，子一次风仓室的一次风流速仍可达到15m/s左右，对蓄热板的吹扫能力仍然大于额定负荷工况下的吹扫能力。在运行中，为了避免其流速过高(可除灰即可)，可通过设置在子热一次风道上的调节门以控制其流量即流速，使锅炉无论在何种负荷下运行时都能够维持足够的一次风量对空气预热器进行自吹灰，从而在排烟温度不提高的条件下，解决或减轻空气预热器低温腐蚀与堵灰问题。本专利技术利用空气预热器转子的转动特性，在空气预热器转子旋转一周时，转子上的每个小仓格均会旋转通过一次风子一次风仓室，经历一次高速气流的吹扫，从而完成对空气预热器转子的一次全面吹灰。即大约在1分钟左右(空气预热器旋转一周所需时间)完成一次吹扫，每小时吹灰频率达到60次左右，24小时的吹灰频率约为1440次，从而保证在灰粒尚未粘结牢固之前将其吹扫清除干净。本专利技术在不影响制粉系统安全运行的前提下，提高空气预热器一次风仓室某个仓格的吹扫能力，这样就可以保证在空气预热器转子旋转一周的情况下，通过一次风仓室完成对空气预热器转子的各个仓格的一次全面吹扫。本专利技术利用锅炉空气预热器出口热一、二次风道本身的差压将热一次风仓室中子一次风仓室的一次风导入到二次热风中，系统中不涉及任何动力设备，对锅炉风烟系统以及制粉系统的原有运行方式不产生任何影响。本专利技术在投入运行后，流经子一次风仓室的一次风流量可以等于或大于额定负荷工况下的一次风流量。流量越大，其吹灰效果越好，但经济性损失也会略有增大；从经济性方面考虑，其最小流量即流速以能达到吹扫目的为基本要求，该最小流量可通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃煤锅炉回转式空气预热器的自吹灰防堵系统，其特征在于，空气预热器的一次风仓室包括母一次风仓室(3)与子一次风仓室(7)，子一次风仓室(7)出口设置子一次风出口风道(8)，子一次风出口风道(8)与二次风出口风道(6)相连；母一次风仓室(3)的出口与一次风出口风道相连，二次风出口风道(6)入口还与二次风仓室(4)相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃煤锅炉回转式空气预热器的自吹灰防堵系统，其特征在于，空气预热器的一次风仓室包括母一次风仓室(3)与子一次风仓室(7)，子一次风仓室(7)出口设置子一次风出口风道(8)，子一次风出口风道(8)与二次风出口风道(6)相连；母一次风仓室(3)的出口与一次风出口风道相连，二次风出口风道(6)入口还与二次风仓室(4)相连。


2.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉回转式空气预热器的自吹灰防堵系统，其特征在于，子一次风仓室(7)截面为扇形。


3.根据权利要求2所述的一种燃煤锅炉回转式空气预热器的自吹灰防堵系统，其特征在于，扇形圆心角为3.75°-15°。


4.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉回转式空气预热器的自吹灰防堵系统，其特征在于，子一次风仓室的出口风道(8)上设置有流量调节门(9...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇博，王春昌，党黎军，王辰昱，张良平，杨辉，沈植，张海龙，陆军，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61