LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗防堵成套設備

一、技術背景

迴轉式空氣預器兩側差壓升高會嚴重影響大型燃煤鍋爐的安全運行，堵灰是迴轉式空氣預熱器出現問題的主要原因。因此，迴轉式空氣預熱器一旦到達相應的使用週期就需要對換熱元件進行清洗。以往的清洗方式多為停爐，待迴轉式空氣預器降至室溫后，再採用高壓水槍對雙側迴轉式空預器進行清洗。近年來，使用降負荷並隔離停運單側迴轉式空預器后，進行高壓水清洗的方式也逐漸被許多電廠的機組採用。在電廠機組高度商業運行的今天，這兩種清洗方式嚴重影響機組經濟性的弊端就充分地顯露出來。迴轉式空氣預熱器冷端溫度低於或接近酸露點時，硫酸蒸汽就會在波形板受熱面上凝結下來，並可能大量粘灰，此種情況一般發生在冷端煙氣側，嚴重時造成堵灰。此外煙氣中水的含量較高，露點溫度較低，因此當迴轉式空氣預熱器冷端溫度低於或接近露點時便會凝結粘灰，此種情況一般發生在冷端一、二次風側。由於迴轉式空氣預熱器冷端灰垢層可能非常堅硬，用常規清洗方法無法將灰清洗掉，必須採用專業高壓水清洗才能將灰垢清洗掉。但高壓水清洗壓力容易造成換熱片卷邊現象，更易造成堵灰。迴轉式空氣預熱器高壓水清洗每年每台為2~3次，費用高，經濟性差。理論與實踐經驗表明，迴轉式空氣預熱器堵灰、腐蝕，一般均發生在迴轉式空氣預熱器低溫端，由於迴轉式空氣預熱器腐蝕堵灰，造成鍋爐排煙溫度升高, 熱風溫度下降，風、煙系統阻力上升，送風正壓側和吸風負壓側兩壓側壓差增大，增加迴轉式空氣預熱器漏風。嚴重時引風機無調節容量，致使爐膛負壓難以維持，影響到燃燒自動裝置的投入。並且由於腐蝕堵灰，在點火初期，整個爐膛負壓溫度較低，大量未燃盡的油霧滯留在迴轉式空氣預熱器中，造成火災，燒坏迴轉式空氣預熱器的事故在全國電廠發生過多次。所以，有效的治理迴轉式空氣預熱器的低溫端換熱元件腐蝕堵灰是火力發電廠安全、節能、文明生產的必要條件。

某電廠600MW 燃煤鍋爐，小修期間對迴轉式空預器進行高壓水清洗以來，迴轉式空預器煙氣側差壓不斷升高，高負荷下差壓時有超過 1.8KPa，堵灰十分嚴重，影響了鍋爐的安全運行，同時使引風機出力增加，對廠用電率的控制不利。通過調研和查找相關資料，大型燃煤鍋爐中迴轉式空預器雙側運行下，LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗防堵成套設備，在國外的一些電廠已有應用。通過探討和研究這種迴轉式空氣預熱器在線清洗防堵成套設備的技術和方法，分別在迴轉式空預器進行了試驗，並取得了較為明顯的效果。採用迴轉式空氣預熱器在線清洗防堵成套設備后，利用廠級監控系統以每 6 秒時間間隔統計檢修前後 580MW 以上負荷引風機電流、 送風機電流、 一次風機電流、迴轉式空氣預器煙氣側進出口煙溫差值、迴轉式空氣預器煙氣側進出口壓力差值，檢修前統計729 次數值，檢修后統計 1608 次數值，取平均值。結果：通過數值對比可知在檢修后負荷比修前負荷大 6MW 的情況下， 一次風機平均電流反降了 22.952A，送風機平均電流反降 6.745A,引風機平均電流反降 24.264A，迴轉式空氣預器煙氣側進出口平均溫差升高 13.3℃，迴轉式空氣預器出口平均煙溫降低 11.54℃。即 600MW 負荷下三大風機平均每天比檢修前節電：(22.952+24.264+6.745)*2*6*24=15540kwh。在送風溫度降低 5℃、入口煙溫不變的情況下，迴轉式空預器出口煙溫平均降低 11.54℃: 根據朱國琪《發電煤耗簡化快速定量分析》中“排煙溫度每上升 5℃，鍋爐效率約下降 0.30%，此時煤耗增加0.9g/(kW-h)”，可以結論為：排煙溫度的降低可節約煤耗至少約為1 g/(kW-h)。

  

  圖1迴轉式空氣預熱器              圖2迴轉式空氣預熱器

 

    

 

 

 

 

  

 

 

  

 

 

二、節省蒸汽

容克式空氣預熱器的蒸汽吹灰器的吹灰時間通常為每日30-90分鐘。吹灰帶來的蒸汽損失會對整體電力生產造成不利影響，損失的蒸汽也可能被等量的經處理和重複加熱的供水代替。LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備用於清洗迴轉式空氣預熱器。消耗的壓縮氣體每年不足1000歐元。LYWS迴轉空氣預熱器在線清洗成套設備。以空氣壓縮震動替代蒸汽使用所帶來的成本節省非常顯著。

三、更高的空氣預熱器熱效率

LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備，能有效清洗迴轉式空氣預熱器換熱元件，以及蒸汽吹灰等吹灰難以到達的空氣預熱器換熱元件。這是由於LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備並非由空氣預熱器元件等物體篩選的事實，因此，在整個空氣預熱器部分擁有相同密度。這意味着LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備清洗技術擁有提供全免清洗效果的主要優勢。蒸汽吹灰器裝置僅提供局部清洗效果，這會導致一些區域並不潔淨，因此將降低傳熱速率。

LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備清洗設備每60分鐘可以操作最多30次，絕不會使煙塵顆粒結塊。頻繁的清洗會始終保持空氣預熱器的清潔，而不會出現使用蒸汽吹灰裝置的停頓期間發生的效率降低情況。僅該溫度沒有升高通常可促進安裝LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備。

四、更高的可用性

LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備幾乎沒有活動部件，而且這些部件均不在氣體流內。可在鍋爐全面操作期間予以維護，而且只會花費數小時。同時，清洗效率高使得空氣預熱器可以擁有非常高的可用性。

LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備保証其擁有99.5%的可用性。

五、磨損較少

LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備是一種非常細緻的清洗方法，間隔時間短，通過震動的能量覆蓋整個轉動部分。可實現良好的清洗效率，而不會出現使用蒸汽吹灰和高壓水清洗等更激進的方法，經常會發生的損坏空氣預熱器元件的風險。磨損較少可減少更換籃狀件的成本，同時也會降低計劃外維護停止的風險。

六、較低的壓力差

LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備清洗空氣預熱器，擁有較低的壓降，可使ID/FD風機的耗電量更低。

七、標準化安裝

為最大程度地降低安裝LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備清洗系統的投資成本，使LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備指定專門針對迴轉式空氣預熱器的標準化安裝概念。該概念可予以擴展，而且可應用於不同規格的LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備和迴轉式空氣預熱器中。

1、安裝位置

理想安裝位置位於迴轉式空氣預熱器煙氣側的底部角落。由於轉動部分正在轉動，一個LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備將足以清洗所有迴轉式空氣預熱器換熱元件。該安裝位置通常會允許使用現有平台，從而使安裝更便宜。LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備廠家會始終進行現場考察，以能夠進行必要的現場具體力學計算。

2、LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備

    LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備擁有一系列350~10000W的多種設備發生器，長度始終在5米（15英呎）左右，但是，直徑與輸出成正比。該部件設計非常靈活，但是，在使用迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備時，通常大約30°的彎曲足以使該部件從上到下處於現有平臺上。減震器被用於實現安靜及節能安裝。總重量大約在300-1300公斤，交付時大約為5-6個部件，隨後以法蘭連接。安裝通常會花費大約4-5天。

3、操作和維護

用於LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備的壓縮空氣壓力為5-6（87-116psi）巴。根據規格，消耗大約為5-35Nm3/h（177-1236ft3/h）。還安裝了1-2立方米（35-70立方英呎）的緩衝罐，避免壓縮氣體系統出現任何不利波動。電力僅用於向控制箱（15W）供電。包含其中的PLC完全獨立進行負荷運轉，但建議連接警報、氣壓趨勢及DCS的使用/禁用信號。

維護非常簡單，而且可在鍋爐運行過程中進行。全面預防性維護的配件成本大約為1-3000歐元。

八、項目情況

某公司項目擁有兩個相同的燃煤鍋爐，電力負荷均為535MW。每個鍋爐都有兩個容克式空氣預熱器。

該項目共安裝了八個LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備，鍋爐1和鍋爐2分別安裝了四個。在每個鍋爐上，兩個容克式空氣預熱器上各有一個LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備。

某公司在2台鍋爐空氣預熱器上各安裝了2台蒸汽吹灰器，以使2台鍋爐空氣預熱器清洗中的元件保持潔淨。但蒸汽吹灰會侵蝕和腐蝕換熱元件，為此，該公司每6年需要更換一次空氣預熱器換熱元件。而且，每3個月還需人工清洗空氣預熱器單元，為該公司帶來很高的投資成本。

1、LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備

每種規格的241/2容克式空氣預熱器均會在建議的安裝位置配備一台LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備APX5000。

2、技術成果和成本節約

（1）消除對蒸汽吹灰器的需求。

由於安裝了LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備，這2台鍋爐的容克式空氣預熱器便可不使用蒸汽吹灰器。已經証明其有效性足以用作清洗空氣預熱器所需的唯一持續清洗方法。在每年的停機期間，員工只需手動清洗空氣預熱器中的元件。放棄使用蒸汽吹灰帶來的年度燃料節省額是每台空氣預熱器30000美元。

（2）較高的熱效率。

3℃（5.4°F）較低的空氣預熱器輸出溫度帶來的成本節省額為每台空氣預熱器70000美元。

（3）增加的空氣預熱器元件使用壽命。

通過消除對空氣預熱器的蒸汽吹灰的需求，空氣預熱器元件的使用壽命顯著增加。較長的元件使用壽命帶來的年度節省額為每台空氣預熱器41000美元。

（4）較低及未定的壓力差（壓差）。

之前，空氣預熱器壓差在停機期間由1.5上漲至2.7kPa（6-11”H2O）。由於安裝LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備壓差從未超過1.7kPa（7”H2O）。較低的壓差帶來的年度風機節能為每台空氣預熱器70000美元。

（5）保持空氣預熱器的潔淨。

使用LYWS迴轉式空氣預熱器在線清洗成套設備技術成果，為某公司2台鍋爐迴轉式空氣預熱器節約了大量資金。

九、技術介紹

迴轉式空氣預熱器因煙氣溫度相對較低，迴轉式空氣預熱器在線防堵成套設備清灰因其物理特性，可以實現大量節省。與蒸汽吹灰、壓縮空氣吹灰或採用聲波吹灰（聲波喇叭）相比，迴轉式空氣預熱器在線清洗防堵成套設備的主要優勢是保持迴轉式空氣預熱器潔淨，這是因為迴轉式空氣預熱器在線清洗防堵成套設備具有全面清洗效果，而其他方法僅具有局部清洗效果。迴轉式空氣預熱器在線清洗防堵成套設備的清灰原理為：只要鍋爐運行時，迴轉式空氣預熱器在線清洗防堵成套設備清灰發生器便以一至三分鐘的週期工作，發出僅長一至三秒的振動波（產生短促的爆破音）。它的工作原理是將空氣壓縮至5到8巴（70到115磅/平方英吋），由於該技術的震動波長很長（約20米）能使煙氣產生很大的來回振幅，可以到達迴轉式空氣預熱器換熱元件的各個部位。