Predhrievač vzduchu je základnou súčasťou tepelných zariadení, ako sú kotly a priemyselné pece. Jeho funkciou je využiť odpadové teplo spalín na ohrev vzduchu potrebného na spaľovanie, čím sa zlepšuje tepelná účinnosť. Počas prevádzky sa však prach a sulfidy v spalinách prichytia na povrch teplovýmenných prvkov, vytvárajú popol a vodný kameň, čo vedie k zníženiu účinnosti výmeny tepla a zvýšeniu odporu spalín. V závažných prípadoch môže spôsobiť upchatie popolom, koróziu a dokonca aj vypnutie kotla. **Automatický čistiaci systém predhrievača vzduchu** je automatické čistiace zariadenie určené na vyriešenie tohto problému, ktoré umožňuje nepretržité online čistenie a zabezpečuje stabilnú prevádzku zariadenia.
I. Základné komponenty systému
1. Jednotka prívodu čistiaceho média
Vysokotlakový{0}}systém vodného zdroja: Zahŕňa vysokotlakové-čerpadlo, zásobník na vodu, filter a tlakový regulačný ventil, ktoré sa používajú na poskytovanie vysokotlakovej-čistej vody (tlak všeobecne 10 – 30 MPa), vhodnej na bežné čistenie popola.
2. Jednotka na vykonávanie postrekovania
Čistiaca striekacia pištoľ: Inštaluje sa na vonkajšiu alebo vnútornú stranu plášťa predhrievača vzduchu, delí sa na dva typy: pevné striekacie pištole a rotačné striekacie pištole.
- Pevné striekacie pištole: Usporiadané v kľúčových oblastiach akumulácie popola prvkov výmeny tepla, pričom smer trysky je presne nasmerovaný na povrch výmeny tepla.
- Rotačné striekacie pištole: Poháňané motorom, aby sa otáčali, pokrývajú väčšiu čistiacu plochu, vhodné pre veľké predhrievače vzduchu.
- Trysky: Používanie vejárovitých- alebo kužeľových rozprašovacích trysiek, ktoré dokážu rozprášiť vodu alebo chemikálie na jemné kvapôčky, čím sa zlepší pokrytie a sila nárazu.
- Rúry a ventily: Vysoko-tlakové, korózii{2}}odolné rúrky z nehrdzavejúcej ocele, spojené s elektrickými/pneumatickými ventilmi na ovládanie zapínania a vypínania čistiaceho okruhu.
3. Riadiaci systém
- Ovládač PLC: Jadro systému, ktoré dokáže prednastaviť čistiace programy (čas čistenia, interval, stredný tlak atď.) a možno ho pripojiť aj k systému DCS na diaľkové ovládanie.
- Senzory: Vybavené senzormi diferenčného tlaku (monitorujú rozdiel tlaku spalín na vstupe a výstupe predhrievača vzduchu s cieľom určiť stupeň nahromadenia popola), teplotnými senzormi (monitorujú teplotu spalín/vzduchu, aby sa predišlo nízkoteplotnej-korózii spôsobenej čistením) a prietokovým senzorom (monitorujú prietok čistiaceho média).
- Rozhranie človek-stroj (HMI): Dotyková obrazovka zobrazuje prevádzkový stav systému, podporuje manuálne/automatické prepínanie režimov, nastavenie parametrov a poruchové alarmy. 4. Jednotka na regeneráciu odpadových tekutín
- Odpadová voda -obsahujúca prach a chemikálie- po čistení sa zhromažďuje cez zbernú nádrž v spodnej časti predhrievača vzduchu. Po úprave v sedimentačnej nádrži a filtri sa môže po splnení noriem recyklovať alebo vypustiť, čím sa zabráni znečisteniu životného prostredia.
II. Pracovný princíp a režimy čistenia
1. Pracovný princíp
Keď rozdiel tlaku medzi vstupom a výstupom predhrievača vzduchu dosiahne prednastavenú hranicu (alebo dosiahne nastavený čistiaci cyklus), riadiaci systém automaticky spustí čistiaci program: vysokotlakové čerpadlo- stlačí vodu/chemikálie a dodá ich do striekacej pištole; tryska rozprašuje vysokorýchlostný-prúd, ktorý dopadá na povrch teplovýmenných prvkov a odstraňuje nahromadený prach a vodný kameň; súčasne sa rotor predhrievača vzduchu nepretržite otáča, aby sa zabezpečilo, že všetky oblasti výmeny tepla sú pokryté čistením; čistiaca odpadová voda je upravená regeneračnou jednotkou a potom recyklovaná alebo vypúšťaná.
2. Režimy čistenia
- Automatický režim: Na základe spätnej väzby zo snímača tlakového rozdielu alebo prednastaveného časového cyklu sa systém automaticky spustí, spustí a zastaví bez manuálneho zásahu, čo je vhodné pre rutinnú prevádzku a údržbu.
- Manuálny režim: Čistenie sa spúšťa manuálne prostredníctvom HMI alebo vzdialeného DCS, čo je vhodné na núdzové čistenie v prípade náhleho upchatia prachom alebo špeciálnych pracovných podmienok.
- Online čistenie: Čistenie sa vykonáva, keď je predhrievač vzduchu v normálnej prevádzke, bez ovplyvnenia nepretržitej výroby kotla/pece, čo je najbežnejšie používaná metóda čistenia.
- Offline čistenie: Počas vypínania a údržby zariadenia sa používa v spojení s manuálnym čistením na hĺbkové čistenie odolných nečistôt.
III. Použiteľné scenáre a výhody
1. Použiteľné scenáre
- Kotlové predhrievače vzduchu v tepelných elektrárňach a elektrárňach na kombinovanú výrobu tepla a elektriny
- Zariadenia na rekuperáciu odpadového tepla pre priemyselné pece v oceliarskom, cementárenskom a metalurgickom priemysle
- Zariadenia na výmenu tepla spalín pre spaľovne odpadu a kotly na biomasu
2. Hlavné výhody
- Vylepšená účinnosť zariadenia: Včasné odstránenie nahromadeného prachu znižuje odpor spalín, obnovuje účinnosť výmeny tepla a znižuje spotrebu paliva.
- Predĺžená životnosť zariadenia: Zabraňuje lokálnemu prehriatiu, korózii a opotrebovaniu spôsobenému hromadením prachu, čím sa predlžuje životnosť prvkov výmeny tepla predhrievača vzduchu.
- Znížené náklady na prevádzku a údržbu: Automatizovaná prevádzka znižuje pracovné zaťaženie pri ručnom čistení a prestojoch, čím sa znižuje pracovná náročnosť personálu údržby.
- Ochrana životného prostredia a bezpečnosť: Odpadová voda sa regeneruje a upravuje, aby sa zabránilo znečisteniu; funkcia monitorovania teploty zabraňuje nízkoteplotnej{1}}korózii a zaisťuje bezpečnú prevádzku zariadenia.
IV. Úvahy o výbere a prevádzke a údržbe
1. Kľúčové body výberu
- Vyberte vhodný počet striekacích pištolí a parametre tlaku na základe modelu predhrievača vzduchu, oblasti výmeny tepla a podmienok spalín (teplota, koncentrácia prachu).
- Pre prostredie spalín s vysokým obsahom síry by sa mali na potrubia a striekacie pištole použiť materiály odolné voči korózii- (ako je nehrdzavejúca oceľ 316L) a mali by sa pridať inhibítory korózie.
2. Úvahy o prevádzke a údržbe
- Pravidelne kontrolujte, či nie sú trysky upchaté, a rýchlo ich vyčistite alebo vymeňte, aby ste zaistili účinné čistenie.
- Počas chemického čistenia prísne kontrolujte koncentráciu chemikálií a čas čistenia, aby ste predišli poškodeniu prvkov výmeny tepla.
- Pravidelne kalibrujte senzory, aby ste zaistili presnosť parametrov riadiaceho systému.
- Počas zimnej prevádzky je potrebné vodovodné potrubie vyhrievať a izolovať, aby sa zabránilo zamrznutiu a praskaniu.
