景勤智

(甘肅紅峰機械有限責(zé)任公司營銷部，甘肅 平?jīng)?744000)

0 引 言

垃圾焚燒已是目前城市資源化處理的主要方式，按照國家對節(jié)能減排要求，圾焚燒鍋爐不但有良好的節(jié)能效果，而且要減少有害氣體的排出。目前，蒸汽空氣預(yù)熱器作為圾焚燒鍋爐主要配套設(shè)備，其出口溫度偏低約140 ℃左右，造成圾焚燒鍋爐點火燃燒難度大、焚燒煙氣惡劣、圾焚燒鍋爐工作效率低、熱損失大、運行穩(wěn)定性差等缺點。

垃圾焚燒鍋爐蒸汽空氣預(yù)熱器(以下簡稱蒸預(yù)器)出口空氣溫度偏低的影響因素，有蒸預(yù)器設(shè)計方面的影響因素、有蒸預(yù)器運行中工藝條件及操作方面的影響因素、有蒸預(yù)器的蒸汽疏水閥選型與配管安裝的影響因素。因此，解決“垃圾焚燒鍋爐蒸汽空氣預(yù)熱器出口空氣溫度偏低”的問題，應(yīng)從設(shè)計、工藝操作、蒸汽疏水閥配置等三個方面都采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施及處理方法。

1 蒸汽空氣預(yù)熱器原理及結(jié)構(gòu)

工作原理：來自垃圾坑的冷空氣通過冷風(fēng)管，在鼓風(fēng)機的作用下，進入蒸預(yù)器內(nèi)被加熱，加熱后的助燃熱空氣通過熱風(fēng)管進入鍋爐的爐排底部風(fēng)室，再進入爐堂焚燒垃圾。

結(jié)構(gòu)：國內(nèi)垃圾焚燒鍋爐蒸預(yù)器的結(jié)構(gòu)，采用日本、歐盟等發(fā)達國家地區(qū)的先進的兩段串聯(lián)的加熱器組成，分別為低壓段和高壓段：在低壓段，熱源為汽輪機的一次抽汽，蒸汽常用0.8～1.0 MPa G，飽和蒸汽在管內(nèi)流動，冷空氣在外部沖刷管束進行熱交換，空氣進口溫度5～23 ℃，經(jīng)低壓段加熱后升至120～160 ℃，蒸汽最后變成凝結(jié)水排出；在高壓段，熱源為汽包的飽和蒸汽，蒸汽常用4.5～4.9 MPa G，蒸汽在管內(nèi)流動，空氣在外部沖刷管束進行熱交換，空氣溫度經(jīng)高壓段加熱后升至180～230 ℃，蒸汽最后變成凝結(jié)水排出，高溫凝結(jié)水經(jīng)閃蒸罐分離出0.8～1.0 MPa G二次蒸汽用于低壓段供熱。

2 影響出口空氣溫度偏低的因素及解決措施

影響蒸預(yù)器出口空氣溫度的因素有：設(shè)備的設(shè)計壓力、設(shè)計溫度、運行壓力、運行溫度、介質(zhì)流量及設(shè)備的換熱面積等。其中設(shè)備的設(shè)計壓力、設(shè)計溫度是設(shè)備固有參數(shù)，須在設(shè)備設(shè)計初期設(shè)定。運行壓力、運行溫度可依據(jù)設(shè)計壓力和設(shè)計溫度做相應(yīng)的調(diào)整。對于設(shè)備的換熱面積影響其因素比較多，如設(shè)備內(nèi)的換熱管直徑、設(shè)備的排空能力、空氣和流速、空氣側(cè)壓降等各種因素都會導(dǎo)致蒸預(yù)器出口空氣溫度偏低，因此，須針對不同的因素采取不同的措施。具體措施及處理方法見表1所列。

表1 分析垃圾焚燒鍋爐蒸預(yù)器出口空氣溫度偏低的影響因素及解決問題應(yīng)采取的技術(shù)措施及處理方法

續(xù)表1 分析垃圾焚燒鍋爐蒸預(yù)器出口空氣溫度偏低的影響因素及解決問題應(yīng)采取的技術(shù)措施及處理方法

續(xù)表1 分析垃圾焚燒鍋爐蒸預(yù)器出口空氣溫度偏低的影響因素及解決問題應(yīng)采取的技術(shù)措施及處理方法

續(xù)表1 分析垃圾焚燒鍋爐蒸預(yù)器出口空氣溫度偏低的影響因素及解決問題應(yīng)采取的技術(shù)措施及處理方法

由表1分析可知，①蒸汽疏水閥之前的配管(高壓側(cè)疏水集箱管DN125×約1200) 及疏水閥之閥體內(nèi)汽液兩相混合物中可含≤3%允許漏汽量、含閃蒸汽量，因為失去了加熱空氣的作用，必須及時排除，否則加熱器內(nèi)滯留凝結(jié)水而加熱效率變小；②用汽設(shè)備空氣預(yù)熱器的高壓蒸汽壓力P1/ MPa G對應(yīng)飽和溫度與蒸汽空氣預(yù)熱器額定運行壓力P2/ MPa G對應(yīng)飽和溫度的換熱溫度差小而加熱效率變小。

GB T 12712《蒸汽供熱系統(tǒng)凝結(jié)水回收及蒸汽疏水閥技術(shù)管理要求》：當(dāng)凝結(jié)水由用汽設(shè)備排出時，蒸汽疏水閥的實際工作壓力P′O=(0.9～0.95)P，計算選取P′O=0.9P。因此，垃圾鍋爐空氣預(yù)熱器高壓側(cè)蒸汽疏水閥選型，蒸汽疏水閥之前的配管及疏水閥之閥體內(nèi)汽液兩相混合物中可含≤3%允許漏汽量、含閃蒸汽量，因為失去了加熱空氣的作用，必須及時排除，否則加熱器內(nèi)滯留凝結(jié)水而加熱效率變??；疏水閥的質(zhì)量流量安全系數(shù)h≥2.8～3.0(流量≥3400(kg/h)可取較小值)。

3 結(jié) 語

綜合上述，合理的選用蒸汽疏水閥的類型、正確配置蒸汽疏閥的配管以及控制蒸汽空氣預(yù)熱器運行參數(shù)才能徹底解決“垃圾焚燒鍋爐蒸汽空氣預(yù)熱器出口空氣溫度偏低”的問題。該分析對垃圾焚燒鍋爐蒸汽空氣預(yù)熱器用蒸汽疏水閥的選型提供了一定的參考依據(jù)。