[实用新型]一种防止积灰沾污沉积的电站锅炉回转式空气预热器

说明书

本实用新型公开了一种防止积灰沾污沉积的电站锅炉回转式空气预热器，包括烟气分仓、一次风分仓和二次风分仓，所述二次风分仓内通过隔板分隔出循环加热分仓，再通过相应的管路系统设计和布置，在转子积灰倾向较低的工况，分流部分锅炉一次风/二次风送风流量，利用其与烟气的逆流换热，降低排烟温度；在转子积灰倾向增加时，实现循环加热风仓内部流体与烟气的顺流流动，从高温段元件吸热，向中温段底部和低温段积灰最难清除区域的转子元件放热，有效提高其温度水平，进而大大降低积灰沾污的沉积。

技术领域

本实用新型涉及锅炉空气预热器技术领域，具体涉及一种防止积灰沾污沉积的电站锅炉回转式空气预热器。

背景技术

化石燃料的燃烧产物通常包含三氧化硫(SO₃)和水蒸气(H₂O)两者，SO₃与水蒸气结合，当烟气在空气预热器内部冷却到足够程度时(空气预热器内部填充的蓄热元件金属壁面温度低于硫酸蒸汽的露点时)，将会冷凝成液态硫酸(H₂SO₄)，形成对金属蓄热元件的强烈腐蚀，同时，烟气中的飞灰颗粒粘附在蓄热元件表面，导致结垢，由于气体流动通道截面积减少，导致空气预热器的传热效率降低，流动阻力增大，风机电耗增加，严重影响锅炉的安全与经济运行。

采用SCR烟气脱硝技术的电站锅炉，一方面由于催化剂的作用，将部分SO₂氧化为SO₃，一方面由于烟气中NH₃/NO摩尔比、烟气流场等分布不均匀的影响，催化剂下游的烟气中不可避免的存在少量逃逸的未反应还原剂NH₃，并与烟气中的SO₃、H₂O等组分反应生成硫酸氢铵(ABS)，该物质在约150-210℃的温度区间范围内开始凝结，一般位于传统电站锅炉空气预热器的中温段底部和低温段范围内，由于该物质具有较强的粘性，从而粘附飞灰造成堵塞。

研究发现，由ABS产生的积灰，通常在蓄热元件分层处更为明显。同时，由于冷端蓄热元件采用封闭板型，表面沉积物一般能够通过定期蒸汽吹灰的方式有效去除；并且，其表面经过了镀搪瓷工艺处理，光洁度更高，防腐蚀和积灰性能较热端和中温段元件更好。综上，空气预热器蓄热元件ABS腐蚀积灰风险最大的区域存在于中温段蓄热元件的底部区域，

硫酸氢铵(ABS)和硫酸蒸汽(H₂SO₄)产生的腐蚀积灰，其范围和程度，与气体组分产物的浓度和露点温度，以及蓄热元件沿气体流动方向和转子旋转方向的温度分布规律有关，改变转子内部的温度分布，使得不同环境温度、机组负荷条件下，沉积腐蚀产物的影响区间仅限于冷端蓄热元件，就能通过吹灰手段有效去除，将其对机组运行的影响减至最低。

空气预热器蓄热元件表面沉积的硫酸氢铵，在一定温度条件下会发生分解反应，周期性的使蓄热元件表面温度升高，从而使沉积产物分解并被气流剥离携带的“热清洗”方法，有助于防止积灰趋势增长。

现有技术的传统空气预热器采用单一的烟气-空气逆流换热，纯逆流换热的效率较高，但冷端附近区域的金属温度较低，由于转子转动导致旋转方向上的温度梯度，在转子空气冷却周期结束和烟气加热周期开始的附近扇区，转子温度水平最低，也是腐蚀产物沉积深度最高的区域；烟气-空气顺流换热的效率较低，但在沿转子轴向上的温度梯度更小。

实用新型内容

本申请的目的在于解决传统回转式空气预热器所固有的硫酸氢铵和硫酸蒸汽沉积导致的积灰堵塞和腐蚀问题，同时，有效避免采用热风再循环加热所导致的排烟温度显著升高以及采用暖风器加热带来的额外热能消耗的情况出现，提供一种防止积灰沾污沉积的电站锅炉回转式空气预热器，能高效提高空气预热器冷端和中温段底部积灰最严重区域金属的温度，从而促使沉积产物分解挥发，同时，还具有对锅炉效率影响较小，调节灵活方便的优点。