Der Luftvorwärmer ist ein Kernbestandteil thermischer Anlagen wie Kessel und Industrieöfen. Seine Funktion besteht darin, die Abwärme des Rauchgases zur Erwärmung der für die Verbrennung erforderlichen Luft zu nutzen und so den thermischen Wirkungsgrad zu verbessern. Während des Betriebs haften jedoch Staub und Sulfide im Rauchgas an der Oberfläche der Wärmeaustauschelemente und bilden Asche und Ablagerungen, was zu einer Verringerung der Wärmeaustauscheffizienz und einem erhöhten Rauchgaswiderstand führt. In schweren Fällen kann es zu Ascheblockaden, Korrosion und sogar zum Abschalten des Kessels kommen. Das **automatische Luftvorwärmer-Reinigungssystem** ist ein automatisiertes Reinigungsgerät, das dieses Problem lösen soll, eine kontinuierliche Online-Reinigung ermöglicht und einen stabilen Anlagenbetrieb gewährleistet.
I. Systemkernkomponenten
1. Reinigungsmedium-Versorgungseinheit
Hochdruck-Wasserquellensystem: Enthält eine Hochdruckpumpe, einen Wasserspeichertank, einen Filter und ein Druckregelventil, die zur Bereitstellung von sauberem Hochdruckwasser (Druck im Allgemeinen 10–30 MPa) verwendet werden, das für die herkömmliche Aschereinigung geeignet ist.
2. Sprühausführungseinheit
Reinigungsspritzpistole: Wird außen oder innen am Luftvorwärmergehäuse installiert und ist in zwei Typen unterteilt: feste Spritzpistolen und rotierende Spritzpistolen.
- Feste Spritzpistolen: In wichtigen Ascheansammlungsbereichen der Wärmetauscherelemente angeordnet, wobei die Düsenrichtung genau auf die Wärmetauscheroberfläche ausgerichtet ist.
- Rotierende Spritzpistolen: Werden von einem Motor rotierend angetrieben und decken einen größeren Reinigungsbereich ab, geeignet für große Luftvorwärmer.
- Düsen: Verwendung von fächerförmigen oder konischen Zerstäubungsdüsen, die Wasser oder Chemikalien in feine Tröpfchen zerstäuben können, wodurch die Reinigungsabdeckung und die Aufprallkraft verbessert werden.
- Rohre und Ventile: Hochdruck--korrosionsbeständige -Edelstahlrohre, gekoppelt mit elektrischen/pneumatischen Ventilen, um das Ein-/Ausschalten des Reinigungskreislaufs zu steuern.
3. Kontrollsystem
- SPS-Steuerung: Das Herzstück des Systems, das Reinigungsprogramme (Reinigungszeit, Intervall, Mitteldruck usw.) voreinstellen kann und zur Fernsteuerung auch an das DCS-System angeschlossen werden kann.
- Sensoren: Ausgestattet mit Differenzdrucksensoren (Überwachung der Rauchgasdruckdifferenz am Einlass und Auslass des Luftvorwärmers, um den Grad der Ascheansammlung zu bestimmen), Temperatursensoren (Überwachung der Rauchgas-/Lufttemperatur, um durch die Reinigung verursachte Niedertemperaturkorrosion zu verhindern) und Durchflusssensoren (Überwachung der Durchflussrate des Reinigungsmediums).
- Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI): Der Touchscreen zeigt den Betriebsstatus des Systems an, unterstützt manuelle/automatische Modusumschaltung, Parametereinstellung und Fehleralarme. . 4. Abfallflüssigkeitsrückgewinnungseinheit
- Das Staub-haltige und chemikalienhaltige-Abwasser wird nach der Reinigung durch den Sammelbehälter am Boden des Luftvorwärmers gesammelt. Nach der Behandlung in einem Sedimentationstank und einem Filter kann es recycelt oder nach Einhaltung der Standards entsorgt werden, wodurch eine Umweltverschmutzung vermieden wird.
II. Funktionsprinzip und Reinigungsmodi
1. Funktionsprinzip
Wenn die Druckdifferenz zwischen Einlass und Auslass des Luftvorwärmers einen voreingestellten Schwellenwert erreicht (oder den eingestellten Reinigungszyklus erreicht), startet das Steuersystem automatisch das Reinigungsprogramm: Die Hochdruckpumpe setzt Wasser/Chemikalien unter Druck und fördert sie zur Spritzpistole. Die Düse sprüht einen Hochgeschwindigkeitsstrahl, der auf die Oberfläche der Wärmetauscherelemente trifft und angesammelten Staub und Ablagerungen entfernt. Gleichzeitig dreht sich der Rotor des Luftvorwärmers kontinuierlich, um sicherzustellen, dass alle Wärmeaustauschbereiche von der Reinigung abgedeckt werden. Das Reinigungsabwasser wird in der Rückgewinnungseinheit aufbereitet und anschließend recycelt oder entsorgt.
2. Reinigungsmodi
- Automatischer Modus: Basierend auf der Rückmeldung des Druckdifferenzsensors oder einem voreingestellten Zeitzyklus startet, läuft und stoppt das System automatisch ohne manuellen Eingriff, geeignet für Routinebetrieb und Wartung.
- Manueller Modus: Die Reinigung wird manuell über die HMI oder das Remote-DCS ausgelöst und eignet sich für die Notfallreinigung bei plötzlichen Staubblockaden oder besonderen Arbeitsbedingungen.
- Online-Reinigung: Die Reinigung wird durchgeführt, während der Luftvorwärmer im Normalbetrieb ist, ohne die kontinuierliche Produktion des Kessels/Ofens zu beeinträchtigen, was die am häufigsten verwendete Reinigungsmethode ist.
- Offline-Reinigung: Während der Geräteabschaltung und -wartung wird sie in Verbindung mit der manuellen Reinigung zur Tiefenreinigung von hartnäckigem Schmutz verwendet.
III. Anwendbare Szenarien und Vorteile
1. Anwendbare Szenarien
- Kesselluftvorwärmer in thermischen Kraftwerken und Blockheizkraftwerken
- Abwärmerückgewinnungsgeräte für Industrieöfen in der Stahl-, Zement- und Metallindustrie
- Rauchgas-Wärmeaustauschausrüstung für Müllverbrennungsanlagen und Biomassekessel
2. Kernvorteile
- Verbesserte Geräteeffizienz: Die rechtzeitige Entfernung von angesammeltem Staub verringert den Rauchgaswiderstand, stellt die Effizienz des Wärmeaustauschs wieder her und senkt den Kraftstoffverbrauch.
- Verlängerte Gerätelebensdauer: Verhindert lokale Überhitzung, Korrosion und Verschleiß durch Staubansammlung und verlängert so die Lebensdauer der Luftvorwärmer-Wärmetauscherelemente.
- Reduzierte Betriebs- und Wartungskosten: Der automatisierte Betrieb reduziert den Arbeitsaufwand durch manuelle Reinigung und Ausfallzeiten und verringert so die Arbeitsintensität des Wartungspersonals.
- Umweltschutz und Sicherheit: Abwasser wird zurückgewonnen und behandelt, um Verschmutzung zu verhindern; Die Temperaturüberwachungsfunktion verhindert Korrosion bei niedrigen Temperaturen und gewährleistet einen sicheren Gerätebetrieb.
IV. Überlegungen zur Auswahl sowie zu Betrieb und Wartung
1. Wichtige Auswahlpunkte
- Wählen Sie die entsprechende Anzahl an Spritzpistolen und Druckparametern basierend auf dem Luftvorwärmermodell, der Wärmetauscherfläche und den Rauchgasbedingungen (Temperatur, Staubkonzentration).
- Für Rauchgasumgebungen mit hohem Schwefelgehalt sollten korrosionsbeständige Materialien (wie Edelstahl 316L) für Rohre und Spritzpistolen verwendet und Korrosionsinhibitoren hinzugefügt werden.
2. Überlegungen zu Betrieb und Wartung
- Überprüfen Sie regelmäßig, ob die Düsen verstopft sind, und reinigen oder ersetzen Sie sie umgehend, um eine effektive Reinigung zu gewährleisten.
- Kontrollieren Sie bei der chemischen Reinigung streng die Konzentration der Chemikalien und die Reinigungszeit, um eine Beschädigung der Wärmetauscherelemente zu vermeiden.
- Kalibrieren Sie die Sensoren regelmäßig, um die Genauigkeit der Steuerungssystemparameter sicherzustellen.
- Während des Winterbetriebs müssen die Wasserleitungen beheizt und isoliert werden, um ein Einfrieren und Rissbildung zu verhindern.
