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回转式空气预热器堵灰分析及预防

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回转式空气预热器堵灰分析及预防

摘要：随着工业生产的快速发展，回转式空气预热器作为工业锅炉的重要辅助设备，其运行效率对锅炉的整体性能有着至关重要的影响。然而，在实际运行过程中，回转式空气预热器常常因为堵灰问题而影响其运行效率，甚至导致设备损坏。本文通过对回转式空气预热器堵灰现象的分析，探讨了堵灰产生的原因，提出了相应的预防措施，为提高回转式空气预热器的运行效率提供了理论依据。

随着我国工业的快速发展，能源消耗日益增加，工业锅炉作为能源消耗大户，其运行效率直接关系到能源的利用效率和环境保护。回转式空气预热器作为工业锅炉的重要辅助设备，其作用是预热进入锅炉的空气，提高锅炉的燃烧效率，降低能源消耗。然而，在实际运行过程中，由于种种原因，回转式空气预热器容易出现堵灰现象，严重影响其运行效率。因此，研究回转式空气预热器堵灰的原因和预防措施，对于提高工业锅炉的运行效率和能源利用具有重要意义。本文从堵灰现象入手，分析了堵灰产生的原因，提出了相应的预防措施，以期为实际生产提供理论参考。

一、1.回转式空气预热器概述

1.1回转式空气预热器的工作原理

(1)回转式空气预热器的工作原理基于热交换的基本原理，它主要由回转体、热交换管、进风和排风通道等部分组成。在锅炉运行过程中，高温烟气从炉膛中流出，进入回转体内部，同时冷空气从进风通道进入，两者在回转体内部进行热交换。由于回转体的旋转，烟气在回转体内部形成螺旋状流动，与冷空气充分接触，将热量传递给冷空气，从而提高空气温度，预热进入锅炉的燃料空气混合物。

(2)回转式空气预热器的回转体通常由耐高温、耐腐蚀的材料制成，以承受高温烟气的冲击和磨损。热交换管布置在回转体内，其外表面与烟气接触，内表面与冷空气接触，从而实现热量的传递。在回转体的旋转过程中，烟气不断向前移动，同时冷空气从后端进入，形成连续的热交换过程。这种结构设计使得回转式空气预热器具有较高的热交换效率，能够有效降低锅炉的排烟温度，提高燃料的燃烧效率。

(3)为了确保热交换效果，回转式空气预热器通常采用多级结构，通过增加回转体的级数来提高热交换效率。每级回转体之间设有导向叶片，引导烟气在回转体内部形成稳定的螺旋流动，减少烟气在回转体内部的停留时间，提高热交换的充分性。此外，回转式空气预热器还配备有清灰装置，如喷吹系统或振动装置，以防止烟气中的灰分在热交换管表面沉积，从而保持热交换效率的稳定。

1.2回转式空气预热器的结构特点

(1)回转式空气预热器的结构特点主要体现在其独特的回转体设计上。这种预热器通常由多个圆形回转体组成，每个回转体直径约为2-4米，长度可达30米。以某钢铁厂使用的回转式空气预热器为例，其直径为3.5米，长度为30米，重量约为100吨。回转体采用高强度钢板制成，壁厚在8-12毫米之间，能够承受高温烟气的冲击和腐蚀。回转体内部设有多个热交换管，通常为φ38×4的无缝钢管，管间距为50-70毫米，以增加热交换面积。

(2)回转式空气预热器的热交换管通常布置在回转体内部，形成多个级数，以提高热交换效率。例如，某电厂使用的回转式空气预热器，其热交换管共分为5级，每级热交换面积约为400平方米，总热交换面积达到2000平方米。这种多级结构设计使得烟气在回转体内部可以多次与冷空气接触，从而实现高效的热交换。此外，为了提高热交换效率，回转式空气预热器通常采用顺流或逆流布置方式，以减少烟气在回转体内部的流动阻力。

(3)回转式空气预热器的外壳结构通常采用焊接方式连接，以保证结构的整体强度和密封性。外壳表面涂有防腐涂层，如高温涂料，以提高耐腐蚀性能。在运行过程中，为了防止灰尘积累影响热交换效率，回转式空气预热器通常配备有喷吹系统，如脉冲喷吹清灰系统。该系统通过喷射高压空气，将附着在热交换管表面的灰尘吹落，从而保持预热器的清洁和高效运行。例如，某水泥厂使用的脉冲喷吹清灰系统，其喷吹压力为0.4-0.6MPa，喷吹周期为60-90秒，有效清灰率可达95%以上。

1.3回转式空气预热器的作用及意义

(1)回转式空气预热器在工业锅炉系统中扮演着至关重要的角色。其主要作用是通过与高温烟气进行热交换，将冷空气预热至一定温度，从而提高燃料的燃烧效率。这一过程不仅显著降低了锅炉的排烟温度，节约了燃料消耗，而且有助于减少有害气体的排放，对环境保护具有积极意义。以某化工厂的锅炉为例，安装回转式空气预热器后，锅炉的燃料消耗降低了约15%，同时氮氧化物排放量减少了30%，有效提升了企业的经济效益和环境质量。

(2)回转式空气预热器的使用不仅提