[实用新型]智能回转式空气预热器转子变速运行系统

说明书

(一)技术领域：

本实用新型涉及一种电站锅炉回转式空气预热器用的智能回转式空气预热器转子变速运行系统，该系统可以提高锅炉运行效率。本实用新型适用于中心驱动的回转式空气预热器和围带传动的回转式空气预热器。 

(二)背景技术：

回转式空气预热器是电站锅炉的一个重要部套，利用电站锅炉省煤器出口烟气的热量加热电站锅炉燃烧所需要的一次风和二次风，回转式空气预热器转子中的传热元件以回转的方式先后通过烟气流道和一次风、二次风流道，在烟气流道中被加热，在一次风、二次风流道中放热。 

现有技术的电站锅炉回转式空气预热器按转子驱动形式不同分为中心驱动和围带传动两种。 

现有技术的电站锅炉回转式空气预热器的转子，在电站锅炉从点火到停炉的整个运行周期中，一直以额定转速NH定速运行。 

有一些回转式空气预热器转子的驱动电机配有变频电源，但该变频电源仅作为软启动装置，用于降低回转式空气预热器启动过程中的角加速度以降低所必需的启动力矩。 

(三)发明内容：

空气预热器出口烟温会随电站锅炉负荷和空气预热器进风温度的下降而下降，长时间过低的空气预热器出口烟温会引起回转式空气预热器低温段传热元件和中温段传热元件严重结露、严重积灰，甚至堵塞流道，进而引起电站锅炉排烟温度异常升高和风机电耗异常升高。 

空气预热器出口烟温又会随回转式空气预热器转子(6)的转速的下降而可控升高，即回转式空气预热器转子的转速适当的下降可以补偿电站锅炉负荷和空气预热器进风温度的下降，如果空气预热器出口烟温回升，使回转式空气预热器转子轻度结露和轻度积灰只发生在低温段传热元件，而低温段传热元件轻度积灰又能够被周期性工作的吹灰器定期清除，可维持一种长周期(12个月或更长)动态平衡，使得该电站锅炉在长周期运行中平均排烟温度最低，风机电耗最低，从而提高电站锅炉的运行效率。 

可以利用使回转式空气预热器转子(6)的转速下降幅度加大的方法，额外提高预热器出口烟温进行热清灰，如比上述回转式空气预热器转子结露和轻度积灰只发生在低温段传热元件的预热器出口烟温，再提高30℃，持续60分钟。热清灰的效果和能耗可以通过改变预热器出口烟温和持续时间来优化，还可以协同蒸汽吹灰器、燃气脉冲吹灰器共同清灰，为回转式空气预热器的长周期安全经济运行提供了新的操作手段。 

智能回转式空气预热器转子变速运行系统由带有控制接口的变频电源(3)、入口开关(1)、旁路开关(2)、出口开关(9)、驱动电机(4)、减速机(5)、回转式空气预热器转子(6)、DCS控制柜(7)、DCS操作员站(8)组成。与现有技术的回转式空气预热器相比增加了带有控制接口的变频电源(3)、入口开关(1)、旁路开关(2)、出口开关(9)、DCS控制柜(7)、DCS操作员站(8)。 

本实用新型专利智能回转式空气预热器转子变速运行系统，在电站锅炉整个运行周期中，受DCS控制柜(7)控制，改变带有控制接口的变频电源(3)的输出频率，驱动电机(4)随 之改变转速，经减速机(5)使回转式空气预热器的转子(6)的转速在0.05NH至NH(额定转速)区间变速运行，无级可控。DCS操作员站(8)是智能回转式空气预热器转子变速运行系统的人机接口。 

带控制接口的变频电源(3)具有矢量控制特性或直接转矩控制特性，配有冷却风扇，以获得必要的启动转矩，在低转速高转矩条件下，可以长周期安全运行。带控制接口的变频电源(3)所带的转速控制接口可以是模拟量接口，如4_20mA、0_10V，也可以是数字接口，如RS485、DeviceNet、Profibus-DP、Modbus、CAN、SIMOLINK或者同时具有2类接口。 

本实用新型既可用于对现有技术的电站锅炉回转式空气预热器进行改造，也可用于设计新一代的电站锅炉回转式空气预热器。 

本实用新型既适用于中心驱动的回转式空气预热器，也适用于围带传动的回转式空气预热器。虽然两者驱动方式不同，但包含一个或者多个相同或者相应的特定技术特征，即在电站锅炉整个运行周期中，受DCS控制柜(7)控制，改变带有控制接口的变频电源(3)的输出频率，驱动电机(4)改变转速，使回转式空气预热器的转子转速在0.05NH至NH区间改变，无级可控。DCS操作员站(8)是回转式空气预热器转子变速运行系统的人机接口。对本实用新型智能回转式空气预热器转子变速运行系统而言，两者是完全等价的。