[发明专利]用于优化空气预热器运行的方法及空气预热器

说明书

再生式空气预热器是十多年来已知的且是经过实践证明了的。尤 其有利的是带有转子的所谓的永司登式(Ljungstroem)空气预热器，该 转子具有一层或多层的加热片(Heizblechen)。通常，在空气预热器中， 待加热空气以与待冷却烟气呈逆流的形式在壳体中流过，该壳体具有 至少一个空气入口，至少一个空气出口，至少一个烟气入口和至少一 个烟气出口。从烟气到空气的热传导经由转子的加热片而实现。本发 明并不限定于再生式空气预热器的特定结构型式，而同样可以应用于 例如双分仓(Sektor)空气预热器、三分仓空气预热器及集中式空气预热 器等中，这些空气预热器带有若干个空气入口和空气出口以及若干个 烟气入口和烟气出口。

按自然的方式，在其它运行条件相类似的情况下，随着转子的每 个转动，加热片的温度也会变动。在该加热片被热的烟气流经的时候， 温度上升。在此之后，加热片被较冷的空气流经并将热量交给空气。 由此，加热片的温度又下降。

因此，该加热片上某一个点的温度变化过程类似于锯齿形轮廓或 波状线。该波状线的频率取决于该转子的旋转速度。该波状线的振幅 取决于转子转速、烟气的入口温度和烟气的质量流量、以及空气的入 口温度和空气的质量流量。

显然，加热片的属性，如导热系数、热容量等，也会对温度变动 的振幅有影响。

在转子内的位置对该波浪状的温度变动的位置和振幅有重要的 影响。最高的加热片温度位于转子的一端、烟气的入口或空气的出口 处，也称为高温侧。在另一个端部、烟气的出口或空气的入口处，也 称为低温侧处，呈现最低的加热片温度。由于在低温端部，在空气和 烟气之间存在更大的温度差，因此该处温度振幅是最大的。

从图4可以清楚看出该关系。

为了避免烟气的组成部分在加热片上冷凝或积聚，空气预热器应 始终按如下方式运行，即，不在转子的任一个点上出现烟气的冷凝。 这意味着，在任何时间点上以及在转子的任何一个位置上，该加热片 都不得低于下限温度(Mindesttemratur)T_min，该下限温度T_min此外还依 赖于该烟气的含水量、SO₃含量和含尘量。

为确保这一点，今天，在空气预热器中，经常借助于蒸汽空气预 热器或热空气再循环，来将空气的入口温度提高至高于所必须达到的 温度，并且/或者保持在空气预热器中流过的空气的质量流量小于所必 需的质量流量(通过空气旁路)。由此，该空气预热器的生产能力没有 被完全地利用，这对发电厂的总效率会有负面影响并因此而降低发电 厂的经济性。

本发明的目的在于，提供一种用于空气预热器运行的方法，在该 方法的帮助下，一方面可以保证，在所有运行状态下以及在转子的所 有位置上，都不会低于加热片的下限温度，且同时，可以实现从烟气 到空气的最大可能的热传递。

根据本发明，通过用于运行再生式空气预热器的方法来实现该目 的，该再生式空气预热器带有转子，带有至少一个烟气入口，带有至 少一个烟气出口，带有至少一个空气入口并带有至少一个空气出口， 其中，

1、在空气入口处获取空气的温度，并

2、在空气入口处获取空气的质量流量，并且

3、在烟气入口处获取烟气的温度，并

4、在烟气入口处获取烟气的质量流量，并且

5、确定在这些参数下出现的加热片的最低温度 (Minimaltemperatur)，并控制成使其不低于给定的下限温度。

当在例如双分仓空气预热器中存在一个空气入口和一个烟气入 口时，总共确定两个入口温度和两个质量流量就足够了。

由此就存在以下可能，一方面确定无疑地避免固态的烟气成分在 加热片上的沉积和液化的烟气成分所引起的加热片的腐蚀，并同时优 化从烟气到空气的热传递。

由于根据本发明的方法是依赖于最重要的参数来进行工作的，因 此变化的运行条件同样可以用根据本发明的方法来进行考虑并因此 保持该空气预热器始终在优化的运行点上。

由于根据本发明的方法仅要求温度、质量流量是已知的(通常这些 在发电厂控制中无论如何都是已知的)以及对通常已经存在的阀门进 行控制，因此用于实施根据本发明的方法的费用是相对较低的，且可 以通过发电厂的燃料费用的节省而在最短时间内被摊销。