解決空氣預熱器出口溫度偏低的措施方案

景勤智

(甘肅紅峰機械有限責任公司營銷部，甘肅 平?jīng)?744000)

0 引 言

垃圾焚燒已是目前城市資源化處理的主要方式，按照國家對節(jié)能減排要求，圾焚燒鍋爐不但有良好的節(jié)能效果，而且要減少有害氣體的排出。目前，蒸汽空氣預熱器作為圾焚燒鍋爐主要配套設備，其出口溫度偏低約140 ℃左右，造成圾焚燒鍋爐點火燃燒難度大、焚燒煙氣惡劣、圾焚燒鍋爐工作效率低、熱損失大、運行穩(wěn)定性差等缺點。

垃圾焚燒鍋爐蒸汽空氣預熱器(以下簡稱蒸預器)出口空氣溫度偏低的影響因素，有蒸預器設計方面的影響因素、有蒸預器運行中工藝條件及操作方面的影響因素、有蒸預器的蒸汽疏水閥選型與配管安裝的影響因素。因此，解決“垃圾焚燒鍋爐蒸汽空氣預熱器出口空氣溫度偏低”的問題，應從設計、工藝操作、蒸汽疏水閥配置等三個方面都采取適當?shù)募夹g(shù)措施及處理方法。

1 蒸汽空氣預熱器原理及結(jié)構(gòu)

工作原理：來自垃圾坑的冷空氣通過冷風管，在鼓風機的作用下，進入蒸預器內(nèi)被加熱，加熱后的助燃熱空氣通過熱風管進入鍋爐的爐排底部風室，再進入爐堂焚燒垃圾。

結(jié)構(gòu)：國內(nèi)垃圾焚燒鍋爐蒸預器的結(jié)構(gòu)，采用日本、歐盟等發(fā)達國家地區(qū)的先進的兩段串聯(lián)的加熱器組成，分別為低壓段和高壓段：在低壓段，熱源為汽輪機的一次抽汽，蒸汽常用0.8～1.0 MPa G，飽和蒸汽在管內(nèi)流動，冷空氣在外部沖刷管束進行熱交換，空氣進口溫度5～23 ℃，經(jīng)低壓段加熱后升至120～160 ℃，蒸汽最后變成凝結(jié)水排出；在高壓段，熱源為汽包的飽和蒸汽，蒸汽常用4.5～4.9 MPa G，蒸汽在管內(nèi)流動，空氣在外部沖刷管束進行熱交換，空氣溫度經(jīng)高壓段加熱后升至180～230 ℃，蒸汽最后變成凝結(jié)水排出，高溫凝結(jié)水經(jīng)閃蒸罐分離出0.8～1.0 MPa G二次蒸汽用于低壓段供熱。

2 影響出口空氣溫度偏低的因素及解決措施

影響蒸預器出口空氣溫度的因素有：設備的設計壓力、設計溫度、運行壓力、運行溫度、介質(zhì)流量及設備的換熱面積等。其中設備的設計壓力、設計溫度是設備固有參數(shù)，須在設備設計初期設定。運行壓力、運行溫度可依據(jù)設計壓力和設計溫度做相應的調(diào)整。對于設備的換熱面積影響其因素比較多，如設備內(nèi)的換熱管直徑、設備的排空能力、空氣和流速、空氣側(cè)壓降等各種因素都會導致蒸預器出口空氣溫度偏低，因此，須針對不同的因素采取不同的措施。具體措施及處理方法見表1所列。

表1 分析垃圾焚燒鍋爐蒸預器出口空氣溫度偏低的影響因素及解決問題應采取的技術(shù)措施及處理方法

續(xù)表1 分析垃圾焚燒鍋爐蒸預器出口空氣溫度偏低的影響因素及解決問題應采取的技術(shù)措施及處理方法

續(xù)表1 分析垃圾焚燒鍋爐蒸預器出口空氣溫度偏低的影響因素及解決問題應采取的技術(shù)措施及處理方法

續(xù)表1 分析垃圾焚燒鍋爐蒸預器出口空氣溫度偏低的影響因素及解決問題應采取的技術(shù)措施及處理方法

由表1分析可知，①蒸汽疏水閥之前的配管(高壓側(cè)疏水集箱管DN125×約1200) 及疏水閥之閥體內(nèi)汽液兩相混合物中可含≤3%允許漏汽量、含閃蒸汽量，因為失去了加熱空氣的作用，必須及時排除，否則加熱器內(nèi)滯留凝結(jié)水而加熱效率變??；②用汽設備空氣預熱器的高壓蒸汽壓力P1/ MPa G對應飽和溫度與蒸汽空氣預熱器額定運行壓力P2/ MPa G對應飽和溫度的換熱溫度差小而加熱效率變小。

GB T 12712《蒸汽供熱系統(tǒng)凝結(jié)水回收及蒸汽疏水閥技術(shù)管理要求》：當凝結(jié)水由用汽設備排出時，蒸汽疏水閥的實際工作壓力P′O=(0.9～0.95)P，計算選取P′O=0.9P。因此，垃圾鍋爐空氣預熱器高壓側(cè)蒸汽疏水閥選型，蒸汽疏水閥之前的配管及疏水閥之閥體內(nèi)汽液兩相混合物中可含≤3%允許漏汽量、含閃蒸汽量，因為失去了加熱空氣的作用，必須及時排除，否則加熱器內(nèi)滯留凝結(jié)水而加熱效率變?。皇杷y的質(zhì)量流量安全系數(shù)h≥2.8～3.0(流量≥3400(kg/h)可取較小值)。

3 結(jié) 語

綜合上述，合理的選用蒸汽疏水閥的類型、正確配置蒸汽疏閥的配管以及控制蒸汽空氣預熱器運行參數(shù)才能徹底解決“垃圾焚燒鍋爐蒸汽空氣預熱器出口空氣溫度偏低”的問題。該分析對垃圾焚燒鍋爐蒸汽空氣預熱器用蒸汽疏水閥的選型提供了一定的參考依據(jù)。