【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种回转式空预器分环堵塞程度判定装置，属于燃煤电站回转式空预器。
技术介绍
1、回转式空预器是一种用于大型燃煤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，以此来提高锅炉效率。回转式空预器大多为三分仓，包括两个空气分仓(含一次风分仓、二次风分仓各一个)和一个烟气分仓；有少数为两分仓，包括一个空气分仓和一个烟气分仓；有少数为四分仓，包括三个空气分仓(含一个一次风分仓和两个二次风分仓)和一个烟气分仓。回转式空预器属于旋转设备，包括转子和静子，转子由大量蓄热元件组成，转速约为1圈/min；转子的上端为热端、下端为冷端，烟气自上而下与空气逆流换热。
2、回转式空预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，尤其空预器堵灰问题最为突出。近年来，随着脱硝装置nox排放要求趋严，空预器运行环境发生改变，空预器堵灰治理更加困难和复杂。
3、目前燃煤电站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，空预器堵灰问题随之加剧。
4、上述副产物硫酸氢铵(nh4hso4)在温度为146～207℃范围内，呈熔融状，会牢固粘附在空预器蓄热元件表面，使蓄热元件发生腐蚀和积灰，最终可能引发堵灰，给机组的
5、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℃。由于脱硝装置增加了so2向so3的转化率，即提高了烟气中so3的浓度，因此目前不少电站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，尤其锅炉低负荷运行时更甚。
6、空预器蓄热元件填充在转子内，由于空预器入口烟气流速场不均以及氨逃逸分布不均，一般蓄热元件沿着转子径向呈现堵塞不均的问题，现有技术无法判定不同位置蓄热元件堵塞程度，只能根据冷、热端差压判断其平均堵塞程度。因无法判定不同位置蓄热元件堵塞程度，现有清灰技术均无法针对性地解决蓄热元件堵塞问题，进而可能出现堵塞不严重区域过渡清灰造成蓄热元件寿命损耗和能量损耗加大，而堵塞严重过区域清灰不彻底等问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中回转式空预器存在的蓄热元件堵塞位置及堵塞程度的判定难题，本专利技术提供一种回转式空预器分环堵塞程度判定装置及方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种回转式空预器分环堵塞程度判定装置，包括空预器转子，空预器转子划分为烟气分仓和至少一个空气分仓，各空气分仓下端面分别设有冷风入口风道，各空气分仓上端面分别设有热风出口风道，空预器转子冷端端面通过环形隔板分割为n个同心环，n≥2；至少一个空气分仓的冷风入口风道出口端被分割板分为n个扇形环腔体，n个扇形环腔体与n个同心环一一对应；各扇形环腔体内均设有多点风速测量组件、以获取对应扇形环腔体的平均流速vn，多点风速测量组件的风速感应部距扇形环腔体上端面的距离不大于30cm；在冷风入口风道和热风出口风道分别装设压力测点获取风侧平均差压值p1，或者在冷风入口风道和热风出口风道上分别取压接至差压测点获取风侧平均差压值p1；根据各扇形环腔体内多点风速测量组件获取的平均流速vn的差异和风侧平均差压值p1评估不同环蓄热元件堵塞程度。
4、作为常识，冷风经冷风入口风道进入空预器转子对应的空气分仓，与烟气逆流热交换后，从对应的热风出口风道流出，成为热风。冷风经冷风入口风道的出口端横截面为与对应空气分仓匹配一致的扇形状。
5、本申请提到的“扇形”为由弯曲方向相同的两条弧形边和将两条弧形边两端连接的两条径向边所围成的图形。
6、上述装置通过在空预器转子冷端端面通过环形隔板分割为n个同心环，将蓄热元件从一个大的环形通道划分为n个小的环形通道(n个同心环垂直向上的投影所形成的区域)，同步将冷风入口风道也划分为n个小的扇形通道(扇形环腔体)。申请人经研究发现，当冷风在流经每一个环形通道内时，不同的蓄热元件堵塞程度将产生不同的差压阻力，也即，某一环蓄热元件的堵塞程度越严重，冷风经过该环通道的截面积越小，流速越高，产生的空气流动阻力越大，对冷风风道入口的介质流动特性影响也越大，通过检测冷风风道入口的介质流动特性可准确反应当前该环蓄热元件的堵塞程度。
7、上述多点风速测量组件的风速感应部距扇形环腔体上端面的距离优选不大于20cm.
8、为了更加直观、准确获知堵塞程度，上述各同心环蓄热元件的堵塞程度可通过各同心环蓄热元件风侧差压值p的大小量化，风侧差压值p的值越大、堵塞越严重；各同心环蓄热元件风侧差压值p＝风侧平均差压值p1×(n个扇形环平均流速vn的平均值÷对应扇形环腔体的平均流速vn)2。
9、本申请“各同心环蓄热元件”、“各同心环内蓄热元件”、“不同同心环内蓄热元件”等，均指各同心环垂直向上投影所形成的环形通道内的环蓄热元件。
10、作为其中一种准确的判断手段，蓄热元件洁净状态下，冷风入口风道和热风出口风道之间差压设计值为p0，(蓄热元件洁净状态下)对应各扇形环腔体内多点风速测量组件获取的平均流速均为v0；若[p/p0*(v0/vn)2]≤1.2视为不堵塞；若1.2＜[p/p0*(v0/vn)2]≤2视为轻微堵塞；若2＜[p/p0*(v0/vn)2]≤3视为中度堵塞；若[p/p0*(v0/vn)2]＞3视为严重堵塞。
11、为了提高判断的准确性，上述多点风速测量组件优先为笛形均速管流量计。
12、上述笛形均速管流量计包括笛形均速管、引出管道和差压变送器，笛形均速管为风速感应部；笛形均速管的迎风面与背风面开设有上下相对的气孔，迎风面气孔的进气和背风面气孔的进气分别通过引出管道引至差压变送器。空预器冷风通道流通介质为常温的洁净空气，因此，可以通过在该扇形区域内设置一组开孔上下对称布置的笛形均速管流量计，即可在笛形均速管的迎风面与背风面的产生一定的压力差，通过引出管道与差压变送器连接后即可测得该位置的流体特性变化。
13、作为其中一种实现方案，上述每个笛形均速管流量计对应一台差压变送器，各笛形均速管迎风面气孔的进气和背风面气孔的进气分别通过引出管道引至对应的差压变送器。
14、作为另一种实现方案，所有笛形均速管流量计对应一台差压变送器，各笛形均速管迎风面气孔的进气和背风面气孔的进气分别通过引出管道引至同一台差压变送器，在各引出管道上设置电磁阀，通过轮巡开启各笛形均速管对应引出管道上的电磁阀，实现各扇形环腔体平均流速vn的轮巡测量。
15、申本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种回转式空预器分环堵塞程度判定装置，包括空预器转子，空预器转子划分为烟气分仓和至少一个空气分仓，各空气分仓下端面分别设有冷风入口风道，各空气分仓上端面分别设有热风出口风道，其特征在于：空预器转子冷端端面通过环形隔板分割为N个同心环，N≥2；至少一个空气分仓的冷风入口风道出口端被分割板分为N个扇形环腔体，N个扇形环腔体与N个同心环一一对应；各扇形环腔体内均设有多点风速测量组件、以获取对应扇形环腔体的平均流速vN，多点风速测量组件的风速感应部距扇形环腔体上端面的距离不大于30cm；在冷风入口风道和热风出口风道分别装设压力测点获取风侧平均差压值p1，或者在冷风入口风道和热风出口风道上分别取压接至差压测点获取风侧平均差压值p1；根据各扇形环腔体内多点风速测量组件获取的平均流速vN的差异和风侧平均差压值p1评估不同环蓄热元件堵塞程度。
2.如权利要求1所述的回转式空预器分环堵塞程度判定装置，其特征在于：各同心环蓄热元件的堵塞程度通过各同心环蓄热元件风侧差压值p的大小量化，风侧差压值p的值越大、堵塞越严重；各同心环蓄热元件风侧差压值p＝风侧平均差压值p1×(N个扇形环平均流
3.如权利要求2所述的回转式空预器分环堵塞程度判定装置，其特征在于：蓄热元件洁净状态下，冷风入口风道和热风出口风道之间差压设计值为p0，此时对应各扇形环腔体内多点风速测量组件获取的平均流速均为v0；若[p/p0*(v0/vN)2]≤1.2视为不堵塞；若1.2＜[p/p0*(v0/vN)2]≤2视为轻微堵塞；若2＜[p/p0*(v0/vN)2]≤3视为中度堵塞；若[p/p0*(v0/vN)2]＞3视为严重堵塞。
4.如权利要求1-3任意一项所述的回转式空预器分环堵塞程度判定装置，其特征在于：多点风速测量组件为笛形均速管流量计。
5.如权利要求4所述的回转式空预器分环堵塞程度判定装置，其特征在于：笛形均速管流量计包括笛形均速管、引出管道和差压变送器，笛形均速管为风速感应部；笛形均速管的迎风面与背风面开设有上下相对的气孔，迎风面气孔的进气和背风面气孔的进气分别通过引出管道引至差压变送器。
6.如权利要求5所述的回转式空预器分环堵塞程度判定装置，其特征在于：每个笛形均速管流量计对应一台差压变送器，各笛形均速管迎风面气孔的进气和背风面气孔的进气分别通过引出管道引至对应的差压变送器；或者，所有笛形均速管流量计对应一台差压变送器，各笛形均速管迎风面气孔的进气和背风面气孔的进气分别通过引出管道引至同一台差压变送器，在各引出管道上设置电磁阀，通过轮巡开启各笛形均速管对应引出管道上的电磁阀，实现各扇形环腔体平均流速vN的轮巡测量。
7.如权利要求5所述的回转式空预器分环堵塞程度判定装置，其特征在于：笛形均速管的迎风面与背风面分别开设有沿长度方向分布的3个以上的气孔；笛形均速管的长度方向与所在扇形环腔体的径向一致；笛形均速管的安装位置与所在扇形环腔体上端面齐平。
8.如权利要求1-3任意一项所述的回转式空预器分环堵塞程度判定装置，其特征在于：不同扇形环腔体内的多点风速测量组件沿所在空气分仓的周向排列布置。
9.如权利要求8所述的回转式空预器分环堵塞程度判定装置，其特征在于：对于二分仓空预器，包括烟气分仓和空气分仓，空气分仓的冷风入口风道出口端被分割板分为N个扇形环腔体，不同扇形环腔体内的多点风速测量组件沿空气分仓的周向均匀排列布置；对于三分仓或四分仓空预器，包括烟气分仓、一次风分仓和至少一个二次风分仓，一个二次风分仓的冷风入口风道出口端被分割板分为N个扇形环腔体，不同扇形环腔体内的多点风速测量组件沿所在二次风分仓周向均匀排列布置。
10.如权利要求1或2所述的回转式空预器分环堵塞程度判定装置，其特征在于：N个同心环的横截面积相等，N个扇形环腔体的横截面积相等。
...【技术特征摘要】
1.一种回转式空预器分环堵塞程度判定装置，包括空预器转子，空预器转子划分为烟气分仓和至少一个空气分仓，各空气分仓下端面分别设有冷风入口风道，各空气分仓上端面分别设有热风出口风道，其特征在于：空预器转子冷端端面通过环形隔板分割为n个同心环，n≥2；至少一个空气分仓的冷风入口风道出口端被分割板分为n个扇形环腔体，n个扇形环腔体与n个同心环一一对应；各扇形环腔体内均设有多点风速测量组件、以获取对应扇形环腔体的平均流速vn，多点风速测量组件的风速感应部距扇形环腔体上端面的距离不大于30cm；在冷风入口风道和热风出口风道分别装设压力测点获取风侧平均差压值p1，或者在冷风入口风道和热风出口风道上分别取压接至差压测点获取风侧平均差压值p1；根据各扇形环腔体内多点风速测量组件获取的平均流速vn的差异和风侧平均差压值p1评估不同环蓄热元件堵塞程度。
2.如权利要求1所述的回转式空预器分环堵塞程度判定装置，其特征在于：各同心环蓄热元件的堵塞程度通过各同心环蓄热元件风侧差压值p的大小量化，风侧差压值p的值越大、堵塞越严重；各同心环蓄热元件风侧差压值p＝风侧平均差压值p1×(n个扇形环平均流速vn的平均值÷对应扇形环腔体的平均流速vn)2。
3.如权利要求2所述的回转式空预器分环堵塞程度判定装置，其特征在于：蓄热元件洁净状态下，冷风入口风道和热风出口风道之间差压设计值为p0，此时对应各扇形环腔体内多点风速测量组件获取的平均流速均为v0；若[p/p0*(v0/vn)2]≤1.2视为不堵塞；若1.2＜[p/p0*(v0/vn)2]≤2视为轻微堵塞；若2＜[p/p0*(v0/vn)2]≤3视为中度堵塞；若[p/p0*(v0/vn)2]＞3视为严重堵塞。
4.如权利要求1-3任意一项所述的回转式空预器分环堵塞程度判定装置，其特征在于：多点风速测量组件为笛形均速管流量计。
5.如权利要求4所述的回转式空预器分环堵塞程度...
【专利技术属性】
技术研发人员：申先念，石伟伟，韦红旗，
申请(专利权)人：浙江兴核智拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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