解决空气预热器出口温度偏低的措施方案

景勤智

(甘肃红峰机械有限责任公司营销部，甘肃 平凉 744000)

0 引 言

垃圾焚烧已是目前城市资源化处理的主要方式，按照国家对节能减排要求，圾焚烧锅炉不但有良好的节能效果，而且要减少有害气体的排出。目前，蒸汽空气预热器作为圾焚烧锅炉主要配套设备，其出口温度偏低约140 ℃左右，造成圾焚烧锅炉点火燃烧难度大、焚烧烟气恶劣、圾焚烧锅炉工作效率低、热损失大、运行稳定性差等缺点。

垃圾焚烧锅炉蒸汽空气预热器(以下简称蒸预器)出口空气温度偏低的影响因素，有蒸预器设计方面的影响因素、有蒸预器运行中工艺条件及操作方面的影响因素、有蒸预器的蒸汽疏水阀选型与配管安装的影响因素。因此，解决“垃圾焚烧锅炉蒸汽空气预热器出口空气温度偏低”的问题，应从设计、工艺操作、蒸汽疏水阀配置等三个方面都采取适当的技术措施及处理方法。

1 蒸汽空气预热器原理及结构

工作原理：来自垃圾坑的冷空气通过冷风管，在鼓风机的作用下，进入蒸预器内被加热，加热后的助燃热空气通过热风管进入锅炉的炉排底部风室，再进入炉堂焚烧垃圾。

结构：国内垃圾焚烧锅炉蒸预器的结构，采用日本、欧盟等发达国家地区的先进的两段串联的加热器组成，分别为低压段和高压段：在低压段，热源为汽轮机的一次抽汽，蒸汽常用0.8～1.0 MPa G，饱和蒸汽在管内流动，冷空气在外部冲刷管束进行热交换，空气进口温度5～23 ℃，经低压段加热后升至120～160 ℃，蒸汽最后变成凝结水排出；在高压段，热源为汽包的饱和蒸汽，蒸汽常用4.5～4.9 MPa G，蒸汽在管内流动，空气在外部冲刷管束进行热交换，空气温度经高压段加热后升至180～230 ℃，蒸汽最后变成凝结水排出，高温凝结水经闪蒸罐分离出0.8～1.0 MPa G二次蒸汽用于低压段供热。

2 影响出口空气温度偏低的因素及解决措施

影响蒸预器出口空气温度的因素有：设备的设计压力、设计温度、运行压力、运行温度、介质流量及设备的换热面积等。其中设备的设计压力、设计温度是设备固有参数，须在设备设计初期设定。运行压力、运行温度可依据设计压力和设计温度做相应的调整。对于设备的换热面积影响其因素比较多，如设备内的换热管直径、设备的排空能力、空气和流速、空气侧压降等各种因素都会导致蒸预器出口空气温度偏低，因此，须针对不同的因素采取不同的措施。具体措施及处理方法见表1所列。

表1 分析垃圾焚烧锅炉蒸预器出口空气温度偏低的影响因素及解决问题应采取的技术措施及处理方法

续表1 分析垃圾焚烧锅炉蒸预器出口空气温度偏低的影响因素及解决问题应采取的技术措施及处理方法

续表1 分析垃圾焚烧锅炉蒸预器出口空气温度偏低的影响因素及解决问题应采取的技术措施及处理方法

续表1 分析垃圾焚烧锅炉蒸预器出口空气温度偏低的影响因素及解决问题应采取的技术措施及处理方法

由表1分析可知，①蒸汽疏水阀之前的配管(高压侧疏水集箱管DN125×约1200) 及疏水阀之阀体内汽液两相混合物中可含≤3%允许漏汽量、含闪蒸汽量，因为失去了加热空气的作用，必须及时排除，否则加热器内滞留凝结水而加热效率变小；②用汽设备空气预热器的高压蒸汽压力P1/ MPa G对应饱和温度与蒸汽空气预热器额定运行压力P2/ MPa G对应饱和温度的换热温度差小而加热效率变小。

GB T 12712《蒸汽供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求》：当凝结水由用汽设备排出时，蒸汽疏水阀的实际工作压力P′O=(0.9～0.95)P，计算选取P′O=0.9P。因此，垃圾锅炉空气预热器高压侧蒸汽疏水阀选型，蒸汽疏水阀之前的配管及疏水阀之阀体内汽液两相混合物中可含≤3%允许漏汽量、含闪蒸汽量，因为失去了加热空气的作用，必须及时排除，否则加热器内滞留凝结水而加热效率变小；疏水阀的质量流量安全系数h≥2.8～3.0(流量≥3400(kg/h)可取较小值)。

3 结 语

综合上述，合理的选用蒸汽疏水阀的类型、正确配置蒸汽疏阀的配管以及控制蒸汽空气预热器运行参数才能彻底解决“垃圾焚烧锅炉蒸汽空气预热器出口空气温度偏低”的问题。该分析对垃圾焚烧锅炉蒸汽空气预热器用蒸汽疏水阀的选型提供了一定的参考依据。