1、简介
板式空气预热器就是利用锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热面。用于提高锅炉的热交换性能,降低能量消耗。
目前各类工业炉普遍采用空气预热器来回收烟气中的余热,以达到提高加热炉热效率, 节省燃料的目的。空气预热器的种类很多, 回收中、低温烟气时广泛应用的主要有三种: 一种是传统的光管管束式,以光管作为传热元件。另一种是强化管式, 在光管的基础上, 采取各种强化措施, 提高传热效果。如管外加翅片,管内加扰流元件的扰流子式空气预热器。还有一种是热管式, 借助中间工质的蒸发和冷凝将传统内、外表面间的传热转化为两管端外表面的传热,使冷热两端皆可采用加装翅片的方法加以强化。这三种空气预热器都属于管式空气预热器,在结构及使用上或多或少存在一些局限或不足。如管束式结构庞大, 换热效率低; 热管式易失效, 易积灰等等。
2、结构组成
板式空气预热器,包括多层平行的矩形金属板组成,金属板的间隙形成空气和热气流道,以相间隔排列的金属板间隙分别构成空气或热气流道,金属间隙之间设有平面与流道方向平行的金属翅片,在一个流道方向的口部,形成相垂直流道方向的金属间隙被密封。本实用新型可以保证两个垂直流道的气流即产生充分的热交换又不至于泄漏风量气流互窜,传热性能好,又不影响风压的压降,结构紧凑、可靠性高、耗材少、使用灵活。
3、新型板式空气预热器特点
新型板式空气预热器,属热交换器领域。它包括波纹板换热芯体、空气预热器外壳、烟气进出口管路、空气进出口管路。所述波纹板换热芯体由多组板束按一定的形式叠放而成。板束是由两块波纹板在平面区焊接在一起,形成烟气类椭圆管状通道,板束)与板束在平面区叠放后焊接形成空气壳程通道,两种
介质成错流的形式交换热量。不仅结构紧凑,传热效率高,而且耐高温高压,使用寿命长,加工方便,成本低。与管式、翅片管式空预器相比,新型板式空气预热器烟气走椭圆直通道,流动阻力小,而且不易沾灰即使沾灰也很容易清灰。
4、设计中应注意的问题
4.1采用模块化单体设计板式空气预热器可以采用整体式, 也可以采用模块化单体组合式。在可能的情况下应首先选用单体组合式,特别是在一些热负荷比较大的场合,单体组合式优势非常大。单体组合式的方式是先制造出特定体积的单体预热器,然后根据需要自由组合。这种方法在管式预热器上比较难以作到,板式空气预热器却很容易实现。它具有以下突出的优点:
(1) 易于实现标准化;
(2) 可根据传热量自由组合及调节;
(3) 制造、运输、安装、检修非常方便;
(4) 可部分更换腐蚀的单体。
4.2 防止露点腐蚀
当空气预热器的排烟温度低于烟气露点时, 会使烟气中的SO3 与水蒸气结合生成硫酸凝结在尾部受热面,造成空气预热器的腐蚀。烟气露点温度与燃料中硫含量及过剩空气系数等因素有关,一般燃料中硫含量低时不会发生露点腐蚀现象。如果燃料中硫含量较高,应注意设计的排烟温度尽量高于烟气露点。也可以考虑采用热风部分循环的方法或采用抗硫酸露点腐蚀的钢板作为尾部受热面,国外也有采用表面搪瓷板作为尾部受热面的。
4.3 烟气适应性
板式空气预热器特别适于气体燃料和较清洁的液体燃料产生的烟气, 而对一些渣油燃料产生的粘性烟气,设计时应加以注意。应选择较高的烟气流速和较大的板间距, 积灰严重时可考虑配备水洗设施或其它清灰设备。
5、掉闸分析
一、故障原因
⑴ 经解体检查发现接触器内部同一槽内主接点(B相)与辅助接点(A相)在送电时引起短路,触头烧毁,分析在减速机油泵热偶动作时,接触器内部已因过热而烧损,送电时引起短路。
⑵ 空预器减速机油泵接线为螺丝压紧线头的方式,受外力作用容易脱开,造成电机缺相运行。
⑶ 运行人员在送电时仅摇测电机绝缘,而未摇测接触器的绝缘(接触器上还有空气开关)。
⑷ 原设计上存在问题,空预器为2路电源,正常运行时分别带1台空预器及其辅助设备运行,2路电源互为暗备用,且为互联动,这样在一路电源发生永久性故障的情况下,另外一路电源自投于故障点上,致使2路电源均失电,造成空预器均停,直接威胁机组正常运行。
二、采取措施
⑴ 同一槽内主接点与辅助接点接为同一组。
⑵ 对空预器电机电缆在离接线盒10 cm处进行固定,其它电机有类似情况也同样加固。
⑶ 对有接触器和空气开关的接线,在故障掉闸后检测绝缘时,同时检测接触器上下口绝缘,都合格后方可送电。
⑷ 运行方式上原2路电源各带1个空预器,2路电源为暗备用,应改为明备用或取消自动互联(在1台空预器故障情况下,查明情况后手动送电)。
⑸ 对掉闸设备,检修人员进行处理时应同时检查开关或接触器切断故障后有无烧损等情况。
通过对空预器回路的改造以及运行检修方面采取措施后,空预器未发生类似情况,从而有效地防止了因此导致的停机。