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回转式空气预热器堵塞原因分析及在线解决方法

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回转式空气预热器堵塞原因分析及在线解决方法

摘要：回转式空气预热器作为工业锅炉中重要的热交换设备，其运行状况直接影响到锅炉的效率和环保性能。本文针对回转式空气预热器堵塞问题，分析了其堵塞原因，包括设计缺陷、操作不当、材料选择不合理等。同时，针对在线解决方法，提出了包括优化设计、加强操作管理、定期维护等策略。通过对堵塞原因的深入分析和解决方法的探讨，为回转式空气预热器的正常运行提供理论依据和实践指导。关键词：回转式空气预热器；堵塞原因；在线解决方法；锅炉效率；环保性能。

前言：随着工业的快速发展，工业锅炉作为重要的能源消耗设备，其运行效率和环保性能受到广泛关注。回转式空气预热器作为锅炉中重要的热交换设备，其性能直接影响锅炉的整体性能。然而，在实际运行过程中，回转式空气预热器容易发生堵塞现象，严重影响锅炉的正常运行。因此，研究回转式空气预热器堵塞原因及在线解决方法具有重要意义。本文通过对相关文献的梳理和分析，旨在为回转式空气预热器的堵塞问题提供理论支持和实践指导。

一、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

回转式空气预热器是一种高效的热交换设备，其主要工作原理是通过热交换元件将高温烟气中的热量传递给空气，从而提高空气温度，为后续燃烧提供预热空气。该设备通常由旋转体、导流板、热交换元件等组成。在运行过程中，高温烟气从旋转体的入口进入，通过旋转体的表面与空气进行热交换。旋转体以一定的速度旋转，烟气在旋转体的作用下不断改变方向，从而增加与空气的接触面积和时间，提高热交换效率。

以某电厂的回转式空气预热器为例，该设备的设计热交换面积为600平方米，烟气入口温度为400℃，空气入口温度为20℃。在正常工作状态下，烟气在旋转体表面停留时间约为2秒，空气在旋转体表面停留时间约为3秒。通过计算，可得烟气与空气的热交换效率约为85%。具体数据如下：烟气出口温度为350℃，空气出口温度为120℃。通过预热空气，该电厂的锅炉燃烧效率提高了约5%，每年节约标煤约2000吨。

回转式空气预热器中的热交换元件通常采用管束式结构，管束内部为烟气通道，外部为空气通道。烟气在管束内部流动时，热量通过管壁传递给管外的空气。这种结构设计使得烟气与空气的流动方向相反，有利于提高热交换效率。以某钢铁厂的回转式空气预热器为例，该设备使用的管束材料为不锈钢，管径为50毫米，壁厚为2毫米。在运行过程中，管束表面温度最高可达500℃，空气温度最高可达150℃。通过优化管束结构，该设备的烟气与空气热交换效率提高了约10%，有效降低了能耗。

1.2回转式空气预热器的主要结构

回转式空气预热器的主要结构包括旋转体、驱动装置、热交换元件、导流装置、支撑结构以及进出口管道等部分。以下对各个部分进行详细描述。

(1)旋转体：旋转体是回转式空气预热器的核心部件，通常由特殊合金钢制成，具有较高的耐高温和耐腐蚀性能。旋转体的形状为圆柱形或圆锥形，直径通常在2.5米至4米之间。以某电厂的回转式空气预热器为例，其旋转体直径为3.5米，长度为12米，重量约为30吨。旋转体表面通常设有导流叶片，以增加烟气与空气的接触面积，提高热交换效率。

(2)驱动装置：驱动装置是使旋转体旋转的部件，一般包括电机、减速器和联轴器等。电机负责提供旋转体所需的动力，减速器用于降低电机转速，以适应旋转体的运行速度。以某钢铁厂的回转式空气预热器为例，其驱动装置中的电机功率为500千瓦，减速器速比为1:20，联轴器采用弹性连接，以减少振动和噪音。该驱动装置在长期运行中表现出良好的稳定性和可靠性。

(3)热交换元件：热交换元件是回转式空气预热器中的关键部件，主要包括管束和翅片。管束通常采用不锈钢、铜合金等材料制成，翅片则采用铝、不锈钢等材料。管束内部为烟气通道，外部为空气通道，翅片则起到增加热交换面积的作用。以某电厂的回转式空气预热器为例，其管束采用φ50mm的不锈钢管，翅片采用铝制翅片，翅片间距为10mm。通过优化管束和翅片的结构设计，该设备的烟气与空气热交换效率提高了约15%，有效降低了能耗。

此外，回转式空气预热器还包括导流装置、支撑结构和进出口管道等部分。导流装置用于引导烟气流动，提高热交换效率；支撑结构用于固定旋转体，确保设备的稳定运行；进出口管道则连接旋转体与锅炉和空气处理系统，实现烟气和空气的流通。以某电厂的回转式空气预热器为例，其导流装置采用多级导流叶片，支撑结构采用高强度合金钢焊接而成，进出口管道采用碳钢材质，能够承受高温高压的环境。通过合理设计这些结构部件，回转式空气预热器