[發(fā)明專利]一種回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器及該回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器防硫酸氫銨堵塞的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710557438.3
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN107191963B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏永貴;蒲亨林;任德;黃雪飛;朱驊
• 申請（專利權(quán)）人: 東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號(hào): F23L15/00
• 分類號(hào): F23L15/00;F23J3/02
• 代理公司: 成都泰合道知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51231
• 代理人: 魏常巍;呂曉霞

本發(fā)明公開了一種回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，包括空預(yù)器本體、空預(yù)器轉(zhuǎn)子，所述空預(yù)器本體內(nèi)設(shè)有煙氣側(cè)和空氣側(cè)，煙氣側(cè)和空氣側(cè)被扇形板隔開，構(gòu)成煙氣側(cè)與空氣側(cè)的獨(dú)立流通通道；所述空氣側(cè)包括風(fēng)側(cè)一和風(fēng)側(cè)二，所述空預(yù)器轉(zhuǎn)子設(shè)置于空預(yù)器本體內(nèi)，空預(yù)器轉(zhuǎn)子上設(shè)有換熱元件，還包括與空預(yù)器煙氣側(cè)進(jìn)口或空氣側(cè)出口通過管道連接的高溫風(fēng)機(jī)、設(shè)置于空預(yù)器冷端并與高溫風(fēng)機(jī)通過管道連接的煙氣注入裝置以及蒸汽吹灰器；本發(fā)明通過有效利用高溫?zé)煔?熱空氣熱量，控制空預(yù)器冷端金屬壁溫，將硫酸氫銨沉積帶限制在空預(yù)器冷端下部，然后利用吹灰器將其吹掃掉；實(shí)現(xiàn)了在線有效緩解空預(yù)器堵塞，減少空預(yù)器非計(jì)劃停機(jī)次數(shù)，提升了鍋爐機(jī)組的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于火電廠鍋爐輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種防硫酸氫銨堵塞的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。

背景技術(shù)

根據(jù)GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)要求，自2014年以來火力發(fā)電燃煤鍋爐氮氧化物排放物執(zhí)行100mg/Nm³的排放限值，隨著近年來各電廠進(jìn)行的超凈排放改造，該排放限值為50mg/Nm³。為了滿足上述要求，除少數(shù)循環(huán)流化床燃煤機(jī)組外，國內(nèi)燃煤機(jī)組基本上在鍋爐省煤器出口加裝了選擇性催化還原(selective?catalyticreduction)脫硝裝置，在催化劑作用下，將氮氧化物還原為氮?dú)夂退耐瑫r(shí)，也會(huì)伴隨著少量二氧化硫被催化氧化成三氧化硫化學(xué)副反應(yīng)，三氧化硫與脫硝逃逸的氨在合適的溫度窗口反應(yīng)生成硫酸氫銨和硫酸銨，其主要副反應(yīng)如下：

SO₂+1/2O₂→SO₃

NH₃+SO₃+H₂O→NH₄HSO₄

2NH₃+SO₃+H₂O→(NH₄)₂SO₄

硫酸銨為干燥粉末，而在150～220℃溫度區(qū)間，硫酸氫銨是一種高粘性液態(tài)物質(zhì)，在高于220℃溫度區(qū)間，硫酸氫銨逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)物質(zhì)。

回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器(簡稱“空預(yù)器”)作為燃煤/油機(jī)組中的熱交換轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，空預(yù)器換熱元件吸收脫硝裝置出口的高溫?zé)煔鉄崃浚瑢⑦M(jìn)入爐膛的低溫空氣加熱，回轉(zhuǎn)式空預(yù)器布置在脫硝裝置煙道出口處，其煙氣溫度場為110℃～420℃，其換熱元件的金屬壁溫溫度場一般在80℃～380℃。當(dāng)煙氣中NH₃濃度遠(yuǎn)高于SO₃濃度時(shí)，上述反應(yīng)主要生成干燥粉末狀硫酸銨，不會(huì)對脫硝裝置后續(xù)設(shè)備(如空預(yù)器冷端)產(chǎn)生粘附結(jié)垢。當(dāng)煙氣中SO₃濃度高于逃逸NH₃濃度時(shí)，主要生成硫酸氫銨。由于要求脫硝出口氨逃逸一般不大于3μL/L，所以煙氣中的氨濃度不可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于SO₃，因此空預(yù)器中更容易生成硫酸氫銨。當(dāng)硫酸氫銨的液相溫度區(qū)間與回轉(zhuǎn)式空預(yù)器換熱元件金屬壁溫重疊時(shí)，硫酸氫銨易冷凝沉積在空預(yù)器換熱元件表面，并粘附煙氣中的飛灰顆粒，堵塞換熱元件通道，由于換熱元件一般至少兩層以上，當(dāng)硫酸氫銨溫度區(qū)間跨越兩層換熱元件時(shí)，跨層接縫處的硫酸氫銨吸附飛灰結(jié)垢搭橋現(xiàn)象更加嚴(yán)重，同時(shí)吹灰蒸汽在分層處壓力損失很大，無法清理該處的堵塞物，致使空預(yù)器阻力上升并影響換熱效果。回轉(zhuǎn)式空預(yù)器堵塞嚴(yán)重時(shí)，輕則增加風(fēng)機(jī)出力，廠用電上升，重則會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)出力不足而使鍋爐不能滿負(fù)荷運(yùn)行，鍋爐被迫停爐進(jìn)行清洗。現(xiàn)對于堵塞嚴(yán)重的機(jī)組，如不采取相關(guān)措施，在1～3個(gè)月空預(yù)器就會(huì)停爐清洗一次，直接影響鍋爐排產(chǎn)計(jì)劃，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，如何在線預(yù)防空預(yù)器被硫酸氫銨堵塞，是目前需要解決的一個(gè)技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)的空預(yù)器易被硫酸氫銨堵塞的問題，提供一種在全負(fù)荷工況下，在線有效緩解空預(yù)器堵塞、減少空預(yù)器非計(jì)劃停機(jī)次數(shù)的一種回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器及該回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器防硫酸氫銨堵塞的方法。