Podgrzewacz powietrza jest podstawowym elementem urządzeń cieplnych, takich jak kotły i piece przemysłowe. Jego funkcją jest wykorzystanie ciepła odpadowego gazów spalinowych do ogrzania powietrza potrzebnego do spalania, poprawiając w ten sposób sprawność cieplną. Jednakże podczas pracy pył i siarczki zawarte w spalinach będą przylegać do powierzchni elementów wymiany ciepła, tworząc popiół i kamień, co prowadzi do zmniejszenia efektywności wymiany ciepła i zwiększenia oporu gazów spalinowych. W ciężkich przypadkach może to spowodować zablokowanie popiołu, korozję, a nawet wyłączenie kotła. **System automatycznego czyszczenia podgrzewacza powietrza** to zautomatyzowane urządzenie czyszczące zaprojektowane w celu rozwiązania tego problemu, umożliwiające ciągłe czyszczenie w trybie on-line i zapewniające stabilną pracę sprzętu.
I. Podstawowe komponenty systemu
1. Jednostka dostarczająca medium czyszczące
System źródła wody pod wysokim-ciśnieniem: obejmuje pompę-wysokociśnieniową, zbiornik na wodę, filtr i zawór regulujący ciśnienie, wykorzystywane do dostarczania czystej wody pod wysokim-ciśnieniem (zazwyczaj 10–30 MPa), odpowiedniej do konwencjonalnego usuwania popiołu.
2. Jednostka wykonująca natryskiwanie
Pistolet natryskowy do czyszczenia: Instalowany na zewnątrz lub wewnątrz obudowy podgrzewacza powietrza, podzielony na dwa typy: pistolety natryskowe stałe i pistolety obrotowe.
- Stałe pistolety natryskowe: rozmieszczone w kluczowych obszarach gromadzenia popiołu elementów wymiennika ciepła, z kierunkiem dysz dokładnie skierowanym na powierzchnię wymiany ciepła.
- Obrotowe pistolety natryskowe: napędzane silnikiem i obracające się, pokrywające większy obszar czyszczenia, odpowiednie dla dużych podgrzewaczy powietrza.
- Dysze: stosowanie dysz-w kształcie wachlarza lub stożkowych dysz rozpylających, które mogą rozpylać wodę lub chemikalia w drobne kropelki, poprawiając zasięg czyszczenia i siłę uderzenia.
- Rury i zawory: wysokociśnieniowe,-odporne na korozję rury ze stali nierdzewnej, połączone z zaworami elektrycznymi/pneumatycznymi, służące do sterowania włączaniem i wyłączaniem obwodu czyszczącego.
3. System sterowania
- Sterownik PLC: rdzeń systemu, który może zaprogramować programy czyszczenia (czas czyszczenia, interwał, średnie ciśnienie itp.), a także może być podłączony do systemu DCS w celu zdalnego sterowania.
- Czujniki: wyposażone w czujniki różnicy ciśnień (monitorujące różnicę ciśnień gazów spalinowych na wlocie i wylocie podgrzewacza powietrza w celu określenia stopnia gromadzenia się popiołu), czujniki temperatury (monitorujące temperaturę gazów spalinowych/powietrza w celu zapobiegania-korozji niskotemperaturowej spowodowanej czyszczeniem) i czujniki przepływu (monitorujące natężenie przepływu środka czyszczącego).
- Interfejs człowiek{{1}-maszyna (HMI): ekran dotykowy wyświetla stan działania systemu, obsługuje przełączanie trybu ręcznego/automatycznego, ustawianie parametrów i alarmy o usterkach. 4. Jednostka odzyskiwania ścieków
- Ścieki-zawierające pył i środki chemiczne-po czyszczeniu są zbierane w zbiorniku na dnie podgrzewacza powietrza. Po oczyszczeniu w osadniku i filtrze można go poddać recyklingowi lub wyrzucić po spełnieniu norm, zapobiegając zanieczyszczeniu środowiska.
II. Zasada działania i tryby czyszczenia
1. Zasada działania
Kiedy różnica ciśnień między wlotem i wylotem podgrzewacza powietrza osiągnie zadaną wartość progową (lub osiągnie ustawiony cykl czyszczenia), system sterowania automatycznie rozpoczyna program czyszczenia:-pompa wysokociśnieniowa tłoczy wodę/środki chemiczne pod ciśnieniem i dostarcza je do pistoletu natryskowego; dysza rozpyla-szybki strumień, który uderza w powierzchnię elementów wymiany ciepła, usuwając nagromadzony kurz i kamień; jednocześnie wirnik podgrzewacza powietrza obraca się w sposób ciągły, aby zapewnić oczyszczenie wszystkich obszarów wymiany ciepła; ścieki czyszczące są oczyszczane w jednostce odzysku, a następnie poddawane recyklingowi lub odprowadzane.
2. Tryby czyszczenia
- Tryb automatyczny: na podstawie informacji zwrotnej z czujnika różnicy ciśnień lub ustawionego cyklu czasowego system automatycznie uruchamia się, działa i zatrzymuje bez ręcznej interwencji, co jest odpowiednie do rutynowej obsługi i konserwacji.
- Tryb ręczny: czyszczenie jest uruchamiane ręcznie za pomocą interfejsu HMI lub zdalnego systemu DCS, co nadaje się do czyszczenia awaryjnego w przypadku nagłego zablokowania pyłu lub specjalnych warunków pracy.
- Czyszczenie online: czyszczenie odbywa się podczas normalnej pracy podgrzewacza powietrza, bez wpływu na ciągłą produkcję kotła/pieca, co jest najczęściej stosowaną metodą czyszczenia.
- Czyszczenie offline: podczas wyłączania i konserwacji sprzętu jest ono używane w połączeniu z czyszczeniem ręcznym w celu dokładnego oczyszczenia uporczywego brudu.
III. Obowiązujące scenariusze i zalety
1. Obowiązujące scenariusze
- Podgrzewacze powietrza w kotłach w elektrowniach cieplnych i elektrociepłowniach
- Urządzenia do odzyskiwania ciepła odpadowego do pieców przemysłowych w przemyśle stalowym, cementowym i metalurgicznym
- Urządzenia do wymiany ciepła w spalinach dla spalarni śmieci i kotłów na biomasę
2. Podstawowe zalety
- Większa wydajność sprzętu: terminowe usuwanie nagromadzonego pyłu zmniejsza opór gazów spalinowych, przywraca efektywność wymiany ciepła i zmniejsza zużycie paliwa.
- Wydłużona żywotność sprzętu: zapobiega miejscowemu przegrzaniu, korozji i zużyciu spowodowanemu gromadzeniem się kurzu, wydłużając żywotność elementów wymiennika ciepła podgrzewacza powietrza.
- Mniejsze koszty obsługi i konserwacji: zautomatyzowana praca zmniejsza obciążenie ręcznego czyszczenia i przestoje, zmniejszając intensywność pracy personelu konserwacyjnego.
- Ochrona środowiska i bezpieczeństwo: ścieki są odzyskiwane i oczyszczane, aby zapobiec zanieczyszczeniu; funkcja monitorowania temperatury zapobiega-korozji niskotemperaturowej i zapewnia bezpieczną pracę sprzętu.
IV. Rozważania dotyczące wyboru oraz obsługi i konserwacji
1. Kluczowe punkty wyboru
- Wybierz odpowiednią liczbę pistoletów natryskowych i parametry ciśnienia w oparciu o model podgrzewacza powietrza, obszar wymiany ciepła i warunki gazów spalinowych (temperatura, stężenie pyłu).
- W przypadku gazów spalinowych o wysokiej zawartości siarki w rurach i pistoletach natryskowych należy stosować materiały-odporne na korozję (takie jak stal nierdzewna 316L) oraz dodać inhibitory korozji.
2. Uwagi dotyczące obsługi i konserwacji
- Regularnie sprawdzaj, czy dysze nie są zatkane, i niezwłocznie je czyść lub wymieniaj, aby zapewnić skuteczne czyszczenie.
- Podczas czyszczenia chemicznego należy ściśle kontrolować stężenie środków chemicznych i czas czyszczenia, aby uniknąć uszkodzenia elementów wymiany ciepła.
- Regularnie kalibruj czujniki, aby zapewnić dokładność parametrów systemu sterowania.
- Podczas pracy w zimie rurociągi wodne muszą być podgrzewane i izolowane, aby zapobiec zamarzaniu i pękaniu.
