本實用新型涉及一種利用堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)防堵灰的空氣預熱器，屬于空氣預熱器領域。

背景技術：

回轉(zhuǎn)式空氣預熱器(簡稱“預熱器”)是一種用于大型電站鍋爐的熱交換設備，它利用鍋爐煙氣的熱量來加熱燃燒所需的空氣，以此來提高鍋爐的效率。

預熱器關注的焦點問題主要包括堵灰、漏風率偏高、傳熱效率低、低溫腐蝕嚴重等，這些問題長期影響著設備的安全和經(jīng)濟運行。

上述問題由來已久，而且相互促進、相互影響。近年來，隨著脫硝系統(tǒng)的普遍投運，預熱器運行環(huán)境發(fā)生改變，上述堵灰問題尤為突出，治理困難、復雜。

目前燃煤電廠增設的煙氣脫硝設施主要以選擇性催化還原(SCR)技術為主。采用SCR脫硝工藝后，煙氣中的部分SO₂將被脫硝催化劑氧化成SO₃，增加了煙氣中SO₃的體積濃度，加之存在不可避免的氨逃逸現(xiàn)象，導致硫酸氫銨(NH₄HSO₄)等副產(chǎn)物的大量生成，且提高了煙氣酸露點溫度，導致低溫腐蝕加劇。

上述副產(chǎn)物硫酸氫銨(NH₄HSO₄)在溫度為146～207℃范圍內(nèi)，呈熔融狀，會牢固粘附在空氣預熱器蓄熱元件表面，使蓄熱元件發(fā)生腐蝕和積灰，最終易引發(fā)堵灰，給機組的安全運行造成極大隱患。國內(nèi)已有部分電廠因無法解決或緩解此問題而導致機組限負荷，甚至被迫停機。

當排煙溫度低于酸露點時，硫酸蒸汽將凝結，硫酸液滴附著在冷端蓄熱元件上，腐蝕蓄熱元件。煙氣的酸露點隨著SO₃濃度的升高而提高，一般達130～160℃。由于脫硝系統(tǒng)增加了SO₂向SO₃的轉(zhuǎn)化率，即提高了煙氣中SO₃的濃度，且不少電廠為控制發(fā)電成本，實際煤種的硫份普遍高于設計煤種，因此，目前不少電廠的酸露點高于排煙溫度，導致低溫腐蝕(酸露點腐蝕)加劇。

傳統(tǒng)空氣預熱器按分倉結構劃分，分為兩分倉、三分倉和四分倉空氣預熱器，但傳統(tǒng)空氣預熱器的排煙溫度設計均以酸露點為重要依據(jù)，必須保證設計排煙溫度在酸露點以上，由此來確定蓄熱元件總的換熱能力。這一準則限制了排煙溫度的進一步降低，也即限制排煙損失的進一步降低，而排煙損失一般占大型燃煤鍋爐總熱損失的60％～80％，是挖掘節(jié)能潛力的關鍵所在。因此，設計具備優(yōu)異防堵灰性能的空氣預熱器，對電力行業(yè)節(jié)能減排技術的進步意義重大。

本申請人及發(fā)明人在2015年6月29日已同時提交了發(fā)明專利《一種回轉(zhuǎn)式空氣預熱器防堵灰協(xié)同密封的方法及其系統(tǒng)》(申請?zhí)朇N201510369487.5)和實用新型專利《一種回轉(zhuǎn)式空氣預熱器防堵灰協(xié)同密封系統(tǒng)》(申請?zhí)朇N201520456882.2)，利用所公開的技術升級傳統(tǒng)兩分倉、三分倉和四分倉空氣預熱器，可分別獲得2.5分倉、3.5分倉和4.5分倉空氣預熱器，已具備非常優(yōu)異的防堵灰性能，但仍有進一步提升的空間。

技術實現(xiàn)要素：

為了進一步提高現(xiàn)有技術中空氣預熱器防堵灰性能，本實用新型提供一種利用堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)防堵灰的空氣預熱器。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案如下：

一種利用堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)防堵灰的空氣預熱器，其特征在于：包括抽漏風機、漏風回收風箱、防堵灰分倉和堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)；防堵灰分倉位于空氣預熱器的冷端空氣側(cè)；漏風回收風箱位于空氣預熱器的熱端扇形板上方；抽漏風機的進口通過管路連接漏風回收風箱、出口通過管路通向防堵灰分倉；堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)通過管路通向抽漏風機的出口，或者堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)通過管路與抽漏風機和防堵灰分倉之間的管路連通。

漏風回收風箱用于收集熱端漏風；堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)通過管路將堿液送到抽漏風機的出口或抽漏風機和防堵灰分倉之間的管路中，先霧化成小液滴，然后干燥成微小堿性粉末；上述通過漏風回收風箱所收集的熱漏風夾帶微小堿性粉末，共同吹掃防堵灰分倉，進一步防止了預熱器蓄熱元件的積灰和腐蝕。

為了便于堿液的調(diào)配和輸送，堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)包括依次連通的堿性物料倉、給料機、堿性溶液池和霧化噴嘴，霧化噴嘴通過管路與抽漏風機的出口連通，或霧化噴嘴通過管路與抽漏風機和防堵灰分倉之間的管路連通。

堿性物料儲存在堿性物料倉中，通過給料機加入堿性溶液池，堿性溶液池中通過加入水來溶解堿性物料，堿性溶液經(jīng)霧化噴嘴霧化后進入抽漏風機所回收的漏風中。

由于所回收漏風溫度高達300℃左右，霧化噴嘴所噴出的堿性小霧滴會瞬間氣化，生成微小堿性粉末，其比表面積很大，在所回收漏風的攜帶作用下經(jīng)過空氣預熱器蓄熱元件，與粘附在蓄熱元件表面的酸液發(fā)生化學反應，防止空氣預熱器低溫腐蝕和堵灰。

優(yōu)選，上述堿性物料為易溶于水的Na₂CO₃。

為了方便堿液的配置和節(jié)約能源，堿性物料倉、給料機和堿性溶液池從上到下依次設置，堿性物料倉的底部設有流化風進口。

本申請上、下、底部、頂部等方位詞，均指裝置正常使用狀態(tài)下的相對位置。

上述堿性物料倉、給料機和堿性溶液池從上到下依次設置，只要打開給料機，堿性物質(zhì)便可在重力的作用下進入堿性溶液池，簡單易操作，且節(jié)約能量；為了提高堿性物料的流動性和分散性，還可從堿性物料倉底部的流化風進口通入流化風。

為了避免堿性物質(zhì)污染環(huán)境，同時提高所得堿液的均勻性，堿性溶液池為頂部設有排氣閥的封閉系統(tǒng)，堿性溶液池的底部設有高壓水進口。配置堿溶液時，高壓水從高壓水進口進入，可很好的保證所得堿液的均勻性。

為了降低上述霧化噴嘴被堵塞的幾率，堿性溶液池的底部還設有排污口。

為了提高堿液的霧化程度，霧化噴嘴上設有壓縮空氣進口。

防堵灰分倉至少包括隔離密封板，隔離密封板的密封面與相鄰的冷端扇形板密封面處于同一平面、且與轉(zhuǎn)子隔板上密封片形成密封副，隔離密封板與其相鄰的冷端扇形板之間留有間隙形成噴風口。

上述抽漏風機從熱端回收漏風，被由堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)送來的堿液調(diào)質(zhì)為堿性介質(zhì)后從隔離密封板與扇形板之間的噴風口高速流出，流經(jīng)蓄熱元件。所述堿性介質(zhì)還具備高溫、含塵的特點，通過物理氣化、高速吹蝕、飛灰磨蝕、酸堿中和等多重作用，清除蓄熱元件表面的積灰和酸液(包括H₂SO₄和NH₄HSO₄)。

本實用新型未提及的技術均參照現(xiàn)有技術。

本實用新型利用堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)防堵灰的空氣預熱器，具有如下有益效果：具備極佳的防止低溫腐蝕和堵灰的性能，尤其適用于燃燒高硫煤的燃煤發(fā)電機組；而空氣預熱器一旦突破堵灰的限制，通過升級換熱元件可進一步降低排煙溫度，從而顯著提高鍋爐效率。

附圖說明

圖1為實施例1利用堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)防堵灰的空氣預熱器的結構示意圖。

圖2為實施例2利用堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)防堵灰的空氣預熱器的結構示意圖。

圖3為實施例3利用堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)防堵灰的空氣預熱器的結構示意圖。

圖4為實施例中噴堿調(diào)質(zhì)系統(tǒng)的結構示意圖。

圖5為實施例中堿性介質(zhì)流經(jīng)蓄熱元件的示意圖。

圖中，1為抽漏風機，2為防堵灰分倉，3為堿性物料倉，4為給料機，5為堿性溶液池，6為霧化噴嘴，7為隔離密封板，8為冷端扇形板，9為密封片，10為蓄熱元件，11為流化風進口，12為排氣閥，13為高壓水進口，14排污口，15為壓縮空氣進口，16為抽漏風機出口，17為噴風口；A為空氣側(cè)，G為煙氣側(cè)，A1為一次風側(cè)，A2為二次風側(cè)。

具體實施方式

為了更好地理解本實用新型，下面結合實施例進一步闡明本實用新型的內(nèi)容，但本實用新型的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。

實施例1

如圖所示，利用堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)防堵灰的3.5分倉空氣預熱器，包括抽漏風機、漏風回收風箱、防堵灰分倉和堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)；防堵灰分倉位于空氣預熱器的冷端空氣側(cè)；漏風回收風箱位于空氣預熱器的熱端扇形板上方；抽漏風機的進口通過管路連接漏風回收風箱、出口通過管路通向防堵灰分倉；堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)通過管路通向抽漏風機的出口，或者堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)通過管路與抽漏風機和防堵灰分倉之間的管路連通。

堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)包括依次連通的堿性物料倉、給料機、堿性溶液池和霧化噴嘴，霧化噴嘴上設有壓縮空氣進口，霧化噴嘴通過管路與抽漏風機和防堵灰分倉之間的管路連通；其中，堿性物料倉、給料機和堿性溶液池從上到下依次設置，堿性物料倉的底部設有流化風進口；堿性溶液池為頂部設有排氣閥的封閉系統(tǒng)，堿性溶液池的底部設有高壓水進口；堿性溶液池的底部還設有排污口。

防堵灰分倉至少包括隔離密封板，隔離密封板的密封面與相鄰的冷端扇形板密封面處于同一平面、且與轉(zhuǎn)子隔板上密封片形成密封副，隔離密封板與其相鄰的冷端扇形板之間留有間隙形成噴風口。

實施例2

與實施例1基本相同，所不同的是：預熱器為4.5分倉空氣預熱器。

實施例3

與實施例1基本相同，所不同的是：預熱器為2.5分倉空氣預熱器。

上述各例中的抽漏風機從熱端回收漏風，被由堿性調(diào)質(zhì)系統(tǒng)送來的堿液(質(zhì)量濃度為10％～40％的Na₂CO₃溶液)調(diào)質(zhì)為堿性介質(zhì)后從隔離密封板與扇形板之間的噴風口高速流出，所回收的漏風溫度高達300℃左右，霧化噴嘴所噴出的堿性小霧滴會瞬間干燥成微小堿性粉末，前述堿性介質(zhì)同時具備高溫、含塵的特點，通過物理氣化、高速吹蝕、飛灰磨蝕、酸堿中和等多重作用，清除蓄熱元件表面的積灰和酸液(包括H₂SO₄和NH₄HSO₄)。