LYWS回转式空气预热器在线清洗防堵成套设备

一、技术背景

回转式空气预器两侧差压升高会严重影响大型燃煤锅炉的安全运行，堵灰是回转式空气预热器出现问题的主要原因。因此，回转式空气预热器一旦到达相应的使用周期就需要对换热元件进行清洗。以往的清洗方式多为停炉，待回转式空气预器降至室温后，再采用高压水枪对双侧回转式空预器进行清洗。近年来，使用降负荷并隔离停运单侧回转式空预器后，进行高压水清洗的方式也逐渐被许多电厂的机组采用。在电厂机组高度商业运行的今天，这两种清洗方式严重影响机组经济性的弊端就充分地显露出来。回转式空气预热器冷端温度低于或接近酸露点时，硫酸蒸汽就会在波形板受热面上凝结下来，并可能大量粘灰，此种情况一般发生在冷端烟气侧，严重时造成堵灰。此外烟气中水的含量较高，露点温度较低，因此当回转式空气预热器冷端温度低于或接近露点时便会凝结粘灰，此种情况一般发生在冷端一、二次风侧。由于回转式空气预热器冷端灰垢层可能非常坚硬，用常规清洗方法无法将灰清洗掉，必须采用专业高压水清洗才能将灰垢清洗掉。但高压水清洗压力容易造成换热片卷边现象，更易造成堵灰。回转式空气预热器高压水清洗每年每台为2~3次，费用高，经济性差。理论与实践经验表明，回转式空气预热器堵灰、腐蚀，一般均发生在回转式空气预热器低温端，由于回转式空气预热器腐蚀堵灰，造成锅炉排烟温度升高, 热风温度下降，风、烟系统阻力上升，送风正压侧和吸风负压侧两压侧压差增大，增加回转式空气预热器漏风。严重时引风机无调节容量，致使炉膛负压难以维持，影响到燃烧自动装置的投入。并且由于腐蚀堵灰，在点火初期，整个炉膛负压温度较低，大量未燃尽的油雾滞留在回转式空气预热器中，造成火灾，烧坏回转式空气预热器的事故在全国电厂发生过多次。所以，有效的治理回转式空气预热器的低温端换热元件腐蚀堵灰是火力发电厂安全、节能、文明生产的必要条件。

某电厂600MW 燃煤锅炉，小修期间对回转式空预器进行高压水清洗以来，回转式空预器烟气侧差压不断升高，高负荷下差压时有超过 1.8KPa，堵灰十分严重，影响了锅炉的安全运行，同时使引风机出力增加，对厂用电率的控制不利。通过调研和查找相关资料，大型燃煤锅炉中回转式空预器双侧运行下，LYWS回转式空气预热器在线清洗防堵成套设备，在国外的一些电厂已有应用。通过探讨和研究这种回转式空气预热器在线清洗防堵成套设备的技术和方法，分别在回转式空预器进行了试验，并取得了较为明显的效果。采用回转式空气预热器在线清洗防堵成套设备后，利用厂级监控系统以每 6 秒时间间隔统计检修前后 580MW 以上负荷引风机电流、 送风机电流、 一次风机电流、回转式空气预器烟气侧进出口烟温差值、回转式空气预器烟气侧进出口压力差值，检修前统计729 次数值，检修后统计 1608 次数值，取平均值。结果：通过数值对比可知在检修后负荷比修前负荷大 6MW 的情况下， 一次风机平均电流反降了 22.952A，送风机平均电流反降 6.745A,引风机平均电流反降 24.264A，回转式空气预器烟气侧进出口平均温差升高 13.3℃，回转式空气预器出口平均烟温降低 11.54℃。即 600MW 负荷下三大风机平均每天比检修前节电：(22.952+24.264+6.745)*2*6*24=15540kwh。在送风温度降低 5℃、入口烟温不变的情况下，回转式空预器出口烟温平均降低 11.54℃: 根据朱国琪《发电煤耗简化快速定量分析》中“排烟温度每上升 5℃，锅炉效率约下降 0.30%，此时煤耗增加0.9g/(kW-h)”，可以结论为：排烟温度的降低可节约煤耗至少约为1 g/(kW-h)。

  

  图1回转式空气预热器              图2回转式空气预热器

 

    

 

 

 

 

  

 

 

  

 

 

二、节省蒸汽

容克式空气预热器的蒸汽吹灰器的吹灰时间通常为每日30-90分钟。吹灰带来的蒸汽损失会对整体电力生产造成不利影响，损失的蒸汽也可能被等量的经处理和重复加热的供水代替。LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备用于清洗回转式空气预热器。消耗的压缩气体每年不足1000欧元。LYWS回转空气预热器在线清洗成套设备。以空气压缩震动替代蒸汽使用所带来的成本节省非常显著。

三、更高的空气预热器热效率

LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备，能有效清洗回转式空气预热器换热元件，以及蒸汽吹灰等吹灰难以到达的空气预热器换热元件。这是由于LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备并非由空气预热器元件等物体筛选的事实，因此，在整个空气预热器部分拥有相同密度。这意味着LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备清洗技术拥有提供全免清洗效果的主要优势。蒸汽吹灰器装置仅提供局部清洗效果，这会导致一些区域并不洁净，因此将降低传热速率。

LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备清洗设备每60分钟可以操作最多30次，绝不会使烟尘颗粒结块。频繁的清洗会始终保持空气预热器的清洁，而不会出现使用蒸汽吹灰装置的停顿期间发生的效率降低情况。仅该温度没有升高通常可促进安装LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备。

四、更高的可用性

LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备几乎没有活动部件，而且这些部件均不在气体流内。可在锅炉全面操作期间予以维护，而且只会花费数小时。同时，清洗效率高使得空气预热器可以拥有非常高的可用性。

LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备保证其拥有99.5%的可用性。

五、磨损较少

LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备是一种非常细致的清洗方法，间隔时间短，通过震动的能量覆盖整个转动部分。可实现良好的清洗效率，而不会出现使用蒸汽吹灰和高压水清洗等更激进的方法，经常会发生的损坏空气预热器元件的风险。磨损较少可减少更换篮状件的成本，同时也会降低计划外维护停止的风险。

六、较低的压力差

LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备清洗空气预热器，拥有较低的压降，可使ID/FD风机的耗电量更低。

七、标准化安装

为最大程度地降低安装LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备清洗系统的投资成本，使LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备指定专门针对回转式空气预热器的标准化安装概念。该概念可予以扩展，而且可应用于不同规格的LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备和回转式空气预热器中。

1、安装位置

理想安装位置位于回转式空气预热器烟气侧的底部角落。由于转动部分正在转动，一个LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备将足以清洗所有回转式空气预热器换热元件。该安装位置通常会允许使用现有平台，从而使安装更便宜。LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备厂家会始终进行现场考察，以能够进行必要的现场具体力学计算。

2、LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备

    LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备拥有一系列350~10000W的多种设备发生器，长度始终在5米（15英尺）左右，但是，直径与输出成正比。该部件设计非常灵活，但是，在使用回转式空气预热器在线清洗成套设备时，通常大约30°的弯曲足以使该部件从上到下处于现有平台上。减震器被用于实现安静及节能安装。总重量大约在300-1300公斤，交付时大约为5-6个部件，随后以法兰连接。安装通常会花费大约4-5天。

3、操作和维护

用于LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备的压缩空气压力为5-6（87-116psi）巴。根据规格，消耗大约为5-35Nm3/h（177-1236ft3/h）。还安装了1-2立方米（35-70立方英尺）的缓冲罐，避免压缩气体系统出现任何不利波动。电力仅用于向控制箱（15W）供电。包含其中的PLC完全独立进行负荷运转，但建议连接警报、气压趋势及DCS的使用/禁用信号。

维护非常简单，而且可在锅炉运行过程中进行。全面预防性维护的配件成本大约为1-3000欧元。

八、项目情况

某公司项目拥有两个相同的燃煤锅炉，电力负荷均为535MW。每个锅炉都有两个容克式空气预热器。

该项目共安装了八个LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备，锅炉1和锅炉2分别安装了四个。在每个锅炉上，两个容克式空气预热器上各有一个LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备。

某公司在2台锅炉空气预热器上各安装了2台蒸汽吹灰器，以使2台锅炉空气预热器清洗中的元件保持洁净。但蒸汽吹灰会侵蚀和腐蚀换热元件，为此，该公司每6年需要更换一次空气预热器换热元件。而且，每3个月还需人工清洗空气预热器单元，为该公司带来很高的投资成本。

1、LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备

每种规格的241/2容克式空气预热器均会在建议的安装位置配备一台LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备APX5000。

2、技术成果和成本节约

（1）消除对蒸汽吹灰器的需求。

由于安装了LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备，这2台锅炉的容克式空气预热器便可不使用蒸汽吹灰器。已经证明其有效性足以用作清洗空气预热器所需的唯一持续清洗方法。在每年的停机期间，员工只需手动清洗空气预热器中的元件。放弃使用蒸汽吹灰带来的年度燃料节省额是每台空气预热器30000美元。

（2）较高的热效率。

3℃（5.4°F）较低的空气预热器输出温度带来的成本节省额为每台空气预热器70000美元。

（3）增加的空气预热器元件使用寿命。

通过消除对空气预热器的蒸汽吹灰的需求，空气预热器元件的使用寿命显著增加。较长的元件使用寿命带来的年度节省额为每台空气预热器41000美元。

（4）较低及未定的压力差（压差）。

之前，空气预热器压差在停机期间由1.5上涨至2.7kPa（6-11”H2O）。由于安装LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备压差从未超过1.7kPa（7”H2O）。较低的压差带来的年度风机节能为每台空气预热器70000美元。

（5）保持空气预热器的洁净。

使用LYWS回转式空气预热器在线清洗成套设备技术成果，为某公司2台锅炉回转式空气预热器节约了大量资金。

九、技术介绍

回转式空气预热器因烟气温度相对较低，回转式空气预热器在线防堵成套设备清灰因其物理特性，可以实现大量节省。与蒸汽吹灰、压缩空气吹灰或采用声波吹灰（声波喇叭）相比，回转式空气预热器在线清洗防堵成套设备的主要优势是保持回转式空气预热器洁净，这是因为回转式空气预热器在线清洗防堵成套设备具有全面清洗效果，而其他方法仅具有局部清洗效果。回转式空气预热器在线清洗防堵成套设备的清灰原理为：只要锅炉运行时，回转式空气预热器在线清洗防堵成套设备清灰发生器便以一至三分钟的周期工作，发出仅长一至三秒的振动波（产生短促的爆破音）。它的工作原理是将空气压缩至5到8巴（70到115磅/平方英寸），由于该技术的震动波长很长（约20米）能使烟气产生很大的来回振幅，可以到达回转式空气预热器换热元件的各个部位。