回转式空气预热器、防堵塞控制方法及处理器与流程

本发明属于空气预热器冷端防堵，具体地涉及一种回转式空气预热器、防堵塞控制方法及处理器。

背景技术：

1、双碳背景下，随着新能源装机容量的快速增长，我国已经逐步构建新能源发电为主体的新型电力系统，煤电将由主力电源向兜底保供转变，为了提升大规模新能源并网后电网的稳定性，火力发电机组频繁参与深度调峰和频繁快速启停已成为常态，火电机组利用小时逐步降低至4000小时以下，有些区域甚至降低至3000小时以下，火电机组长时间参与深度调峰，空气预热器(可简称为空预器)出口排烟温度长时间维持在100℃以下，有些机组甚至维持在110℃以下，烟气余热深度利用失去意义，同时，空气预热器冷端综合温度难以保障，尤其是采用烟气余热联合暖风器的加热系统，空气预热器冷端综合温度偏低较多，空气预热器堵塞和冷端腐蚀的问题较为突出。另外，受动力煤炭市场供求关系影响，煤炭价格持续高位，煤炭占发电成本的占比持续走高，在这种情况下，多数燃煤电厂为了降低发电成本，采购燃料品种复杂，有些电厂设计煤质为低硫烟煤，有些电厂为了控制成本大量采购高硫煤。为了防控空气预热器abs(硫酸氢氨)堵塞和冷端腐蚀，在一、二次风机出口布置了暖风器，为了配套增加暖风器后排烟温度升高的治理，同步增加烟气余热利用，首先，抽取大量蒸汽加热，降低了汽轮机做功能力，其次，一、二次风道全部加装暖风器，排烟温度会大幅增加，目前配套的低温省煤器投资大、可靠性差，大多数3年内就出现严重泄漏堵塞问题，不但降低烟气余热回收效果，同时增加烟道阻力，甚至影响机组的安全运行，最后，负荷率降低后，烟气余热利用潜力较小，投资收益不理想。

2、很多机组由于空气预热器堵塞导致机组出力受限，影响了带负荷能力，可见空气预热器堵塞问题亟待克服。现阶段，电厂为了控制空气预热器堵塞和冷端腐蚀，实施了不同的改造方案。有些电厂实施了空气预热器风量分切改造，将空气预热器一个仓格换热元件单独设立密封，形成一个独立通道，通过循环风机将加热后的热风送入到空气预热器入口，虽然能够实现空气预热器防堵效果，但改造范围大、改造费用高，单独增加了密封和循环风道，减少了一个仓格的换热量，并且循环风机叶轮、叶片磨损快，增加厂用电率。有些电厂实施了空气预热器动态壁温控制防堵改造，在空气预热器转子冷端将蓄热元件底部利用环向分隔板划分为两个面积相同的同心环形，同时把冷二次风过渡风道改造为两个异形风道，异形风道出口分别与转子冷端两个环形对应，异形风道入口与冷二次风风道两个矩形对应，通过控制两个异形风道的冷风进入量，实现空气预热器内/外环蓄热元件的动态壁温控制，同时在空气预热器冷端二次风分仓内部靠近一次风/二次风扇形板旁加装防堵灰清洗分仓，部分将母管热一次风通过空气预热器壳体侧壁引入到防堵灰清洗分仓，利用热一次风的高温高流速特点，通过两个进风通道的风门切换，对冷端蓄热元件进行自下而上的吹扫，该方法同样能够有效防控空气预热器堵塞，但改造范围大、费用高，环形风道风量控制及热一次风引入防堵灰分仓高速吹扫，均会明显影响空气预热器的换热，同时防堵灰分仓需要单独密封形成独立通道，减少了空气预热器的换热面积，同样影响了空气预热器换热效果，有些电厂一次风机裕量有限，影响机组带负荷能力。结合上述空气预热器的防堵改造方案可以发现，为了治理空气预热器冷端堵塞，改造花费代价较大，虽然治理了空气预热器堵塞的问题，但牺牲了空气预热器的换热效果，从经济性而言，得不偿失，从安全性而言，代价巨大。

3、如何经济高效解决深度调峰机组回转式空气预热器存在的堵塞、冷端腐蚀等关键问题，对于提高空气预热器的运行性能、运行安全和机组深度调峰安全尤为重要。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种回转式空气预热器、防堵塞控制方法及处理器，用以克服背景技术中，针对深度调峰机组回转式空气预热器的现有防控堵塞改造方案所存在的一项或多项缺陷。

2、为了实现上述目的，本发明实施例的第一方面提供一种回转式空气预热器，包括空预器本体、冷一次风道和冷二次风道，当烟气先加热一次风后加热二次风时，所述空气预热器还包括第一隔板，或，还同时包括第一隔板和第二隔板；当烟气先加热二次风后加热一次风时，所述空气预热器还包括第二隔板，或，还同时包括第一隔板和第二隔板；

3、第一隔板将冷二次风道分隔为冷二次风主风道、冷二次风定向风道、与冷二次风主风道配套的冷二次风主风仓、与冷二次风定向风道配套的冷二次风定向风仓，冷二次风主风道和冷二次风主风仓顺着风流向依次设置且联通为第一独立通道，冷二次风定向风道和冷二次风定向风仓顺着风流向依次设置且联通为第二独立通道，第一隔板靠近空预器本体冷端入口的一端靠近烟气侧径向密封板设置；

4、第二隔板将冷一次风道分隔为冷一次风主风道、冷一次风定向风道、与冷一次风主风道配套的冷一次风主风仓、与冷一次风定向风道配套的冷一次风定向风仓，冷一次风主风道和冷一次风主风仓顺着风流向依次设置且联通为第三独立通道，冷一次风定向风道和冷一次风定向风仓顺着风流向依次设置且联通为第四独立通道，第二隔板靠近空预器本体冷端入口的一端靠近烟气侧径向密封板设置；

5、第二独立通道和第四独立通道靠近烟气侧径向密封板，且内部均设有气体加热装置。

6、可选的，所述第一独立通道内沿风流向依次设置有第一风量调节挡板和第一风量测量装置，所述第二独立通道内沿风流向依次设置有第二风量调节挡板和第二风量测量装置，所述冷二次风定向风仓内设置有第一风温测量装置；所述第三独立通道内沿风流向依次设置有第三风量调节挡板和第三风量测量装置，所述第四独立通道内沿风流向依次设置有第四风量调节挡板和第四风量测量装置，所述冷一次风定向风仓内设置有第二风温测量装置；

7、所述第一风量测量装置、第二风量测量装置、第三风量测量装置、第四风量测量装置、第一风温测量装置、第二风温测量装置均将自身的测量数据发送至主控装置；

8、所述第一风量调节挡板、第二风量调节挡板、第三风量调节挡板、第四风量调节挡板的开度通过主控装置控制；

9、所述气体加热装置的热源流量通过主控装置控制。

10、可选的，所述气体加热装置为暖风器。

11、可选的，所述第一隔板与烟气侧径向密封板之间的夹角、所述第二隔板与烟气侧径向密封板之间的夹角均为7.5°～15°。

12、可选的，所述冷一次风定向风道截面占冷一次风道截面的10％～15％，冷二次风定向风道截面占冷二次风道截面的8％～15％。

13、可选的，所述第一隔板和第二隔板靠近空预器本体冷端的边沿与空预器本体内蓄热元件远离热烟道的一端之间保持10mm～20mm的转动间隙。

14、可选的，第一隔板和第二隔板采用金属材质，第一隔板与冷二次风道接触位置满焊，第二隔板与冷一次风道接触位置满焊。

15、本发明实施例的第二方面提供一种防堵塞控制方法，所述方法应用于本发明实施例第一方面所述的回转式空气预热器，所述方法包括：

16、s1.监测并获取特定定向风仓对应的冷端区域温度和特定独立通道风速；

17、s2.判断特定定向风仓对应的冷端区域温度是否在第一预设范围内，且特定独立通道风速是否在第二预设范围内，若是，则返回s1，否则调整特定风量调节挡板的开度、和/或特定独立通道内暖风器的热源流量，直至特定定向风仓对应的冷端区域温度在第一预设范围内，且特定独立通道风速在第二预设范围内，并返回s1；

18、当所述空气预热器包括第一隔板且未设置第二隔板时，所述特定定向风仓为冷二次风定向风仓，所述特定独立通道为第二独立通道，所述特定风量调节挡板包括第一风量调节挡板和第二风量调节挡板；

19、当空气预热器包括第二隔板且未设置第一隔板时，所述特定定向风仓为冷一次风定向风仓，特定独立通道为第四独立通道，特定风量调节挡板包括第三风量调节挡板和第四风量调节挡板；

20、当空气预热器包括第一隔板和第二隔板时，所述特定定向风仓包括冷一次风定向风仓和冷二次风定向风仓，特定独立通道包括第二独立通道和第四独立通道，特定风量调节挡板包括第一风量调节挡板、第二风量调节挡板、第三风量调节挡板和第四风量调节挡板。

21、可选的，按照预设规则调整特定风量调节挡板的开度、和/或特定独立通道内暖风器的热源流量；所述预设规则为：

22、第二风量调节挡板和第四风量调节挡板的调整范围为30％～100％，当开度＞80％时，单次调整幅度为10％，当开度≤80％时，单次调整幅度为5％；

23、第一风量调节挡板和第三风量调节挡板的调整范围为50％～100％，当开度＞80％时，单次调整幅度为5％，当开度≤80％时，单次调整幅度为3％；

24、暖风器热源流量的单次调整幅度为1t/h。

25、可选的，冷二次风定向风仓的风温控制在60℃～140℃，冷一次风定向风仓的风温控制在60℃～140℃，第一预设范围的下限温度不低于160℃，第二预设范围的下限风速不低于机组额定负荷时空气预热器蓄热元件内对应风速的80％。

26、本发明实施例的第三方面提供一种处理器，所述处理器执行至少一条指令、或至少一段程序、或代码集、或指令集时实现如本发明实施例的第二方面所述的一种防堵塞控制方法。

27、上述技术方案对传统回转式空气预热器进行了改进设计，改进设计方案包括以下三种：

28、1)当烟气先加热一次风后加热二次风时，只在冷二次风道中加装一个隔板(第一隔板)，第一隔板分隔出的第二独立通道内设置气体加热装置，气体加热装置可为暖风器等，进入空预器本体冷端的冷二次风由一股风分隔为两股，两股风温度不同、压力相同，一小部份经气体加热装置加热后的冷二次风进入冷二次风定向风仓，冷二次风定向风仓对应的空预器本体冷端区域为温度最低区域，冷二次风定向风仓内的冷二次风提高了该区域温度，从而提升了空预器冷端综合温度；

29、2)当烟气先加热二次风后加热一次风时，只在冷一次风道中加装一个隔板(第二隔板)，第二隔板分隔出的第四独立通道内设置气体加热装置，进入空预器本体冷端的冷一次风由一股风分隔为两股，两股风温度不同、压力相同，一小部份经气体加热装置加热后的冷一次风进入冷一次风定向风仓，冷一次风定向风仓对应的空预器本体冷端区域为温度最低区域，冷一次风定向风仓内的冷一次风提高了该区域温度，从而提升了空预器冷端综合温度；

30、3)在冷二次风道和冷一次风道中分别加装一个隔板，第一隔板分隔出的第二独立通道和第二隔板分隔出的第四独立通道均设置气体加热装置；当烟气先加热二次风后加热一次风时，一小部份经气体加热装置加热后的冷一次风进入冷一次风定向风仓，冷一次风定向风仓对应的空预器本体冷端区域为温度最低区域，冷一次风定向风仓内的冷一次风提高了该区域温度，从而提升了空预器冷端综合温度，与此同时，一小部分经气体加热装置加热后的冷二次风进入冷二次风定向风仓，冷二次风定向风仓对应的空预器本体冷端区域为温度最高区域，冷二次风定向风仓内的冷二次风被利用来快速置换蓄热元件中的原烟气，并清扫内部灰尘和硫酸氢铵。当烟气先加热一次风后加热二次风时，一小部份经气体加热装置加热后的冷二次风进入冷二次风定向风仓，冷二次风定向风仓对应的空预器本体冷端区域为温度最低区域，冷二次风定向风仓内的冷二次风提高了该区域温度，从而提升了空预器冷端综合温度，与此同时，一小部分经气体加热装置加热后的冷一次风进入冷一次风定向风仓，冷一次风定向风仓对应的空预器本体冷端区域为温度最高区域，冷一次风定向风仓内的冷一次风被利用来快速置换蓄热元件中的原烟气，并清扫内部灰尘和硫酸氢铵。

31、由此可见，上述三种方案均防止了空预器冷端abs沉积和低温腐蚀。

32、本发明具有的其他特征和优点，将在具体实施方式部分进行详细说明。