专利名称：一种避免燃气锅炉的空气预热器低温腐蚀的系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冶金领域，尤其涉及一种避免燃气锅炉的空气预热器低温腐蚀的系统。
背景技术：
在冶金行业中，大多数是采用空气预热器对炼钢所产生的烟气副产品的余热进行回收利用，即空气预热器将锅炉尾部烟道中排出的烟气中携带的热量通过散热片传导到进入锅炉前的空气中，从而将空气预热到一定温度，达到节省能源的目的。然而，由于锅炉燃料大多数使用减压渣油、催化渣油及液化石油气，而这些燃料的主要特点是含硫和灰分高，因此在长期运行过程中，燃气锅炉的空气预热器普遍存在低温腐蚀和积灰堵塞的问题。目前，已经有许多技术来解决空气预热器的低温腐蚀问题，例如热风再循环、烟·气再循环、防腐蚀喷涂技术等，但是这些技术都只能在一定程度上缓解空气预热器的低温腐蚀，却不能从根本上解决冶金行业空气预热器的低温腐蚀、结垢、烟气侧的壁温检测困难、控制难度大等问题。
实用新型内容本实用新型针对现有技术中存在的上述缺点，提供一种能够克服上述缺点的避免燃气锅炉的空气预热器低温腐蚀的系统。本实用新型提供一种用于避免燃气锅炉的空气预热器低温腐蚀的系统，该系统包括换热器、第一温度传感器、第二温度传感器和控制器，其中所述换热器包括第一入口、第二入口和出口，并且所述第一入口用于接收蒸汽，所述第二入口用于接收空气，所述出口用于向所述空气预热器输出被所述蒸汽加热后的空气；所述第一温度传感器用于感测所述换热器的出口处的空气温度，所述第二温度传感器用于感测所述空气预热器的出口处的烟气温度；以及所述控制器用于从所述第一温度传感器接收所述第一温度传感器感测到的所述空气温度和从所述第二温度传感器接收所述第二温度传感器感测到的所述烟气温度，并基于所述空气温度和所述烟气温度来控制所述换热器的第一入口处的蒸汽的流量。由于根据本实用新型的用于避免燃气锅炉的空气预热器低温腐蚀的系统在换热器的出口和空气预热器的出口处均设置了温度传感器来分别感测这两个位置处的空气温度和烟气温度，而且控制器能够基于所述空气温度和所述烟气温度来控制所述换热器的第一入口处的蒸汽的流量，所以本实用新型不仅结构简单，而且还能够通过控制换热器第一入口处的蒸汽的流量来精确控制空气预热器的管壁温度始终高于烟气露点温度，从而避免了空气预热器低温腐蚀和结垢的发生，而且由于根据本实用新型的用于避免燃气锅炉的空气预热器低温腐蚀的系统采用的是自动控制方式，所以其操作、维护量都很小。
图I是根据本实用新型的用于避免燃气锅炉的空气预热器低温腐蚀的系统的示意图；图2是PID控制器的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图来详细描述根据本实用新型的用于避免燃气锅炉的空气预热器低温腐蚀的系统。如图I所示，空气预热器4将锅炉尾部烟道15中排出的烟气9中携带的热量进行回收利用来节省能源。但是该烟气会导致空气预热器4的低温腐蚀和结垢，基于此原因，根据本实用新型的用于避免燃气锅炉的空气预热器低温腐蚀的系统包括换热器I、第一温度传感器2a、第二温度传感器2b和控制器3，其中所述换热器I包括第一入口、第二入口和出口，并且所述第一入口用于接收蒸汽11，所述第二入口用于接收空气10，所述出口用于向所述空气预热器4输出被所述蒸汽加热后的空气；所述第一温度传感器2b用于感测所述换热器I的出口(例如，图I中的a点)处的空气温度，所述第二温度传感器2a用于感测所述空气预热器4的出口(例如，图I中的b点)处的烟气温度；以及所述控制器3用于从所述第一温度传感器2b接收所述第一温度传感器2b感测到的所述空气温度T1和从所述第二温度传感器2a接收所述第二温度传感器2a感测到的所述烟气温度T2,并基于所述空气温度和所述烟气温度来控制所述换热器I的第一入口处的蒸汽的流量。在根据本实用新型的一个优选实施方式中，所述换热器I可以为翅片式换热器，该换热器I通过蒸汽11来提高空气的温度，该翅片式换热器还包括连接到电动调节阀8的出口，并从电动调节阀8输出疏水14。其中，根据本实用新型的用于避免燃气锅炉的空气预热器低温腐蚀的系统还可以包括用于提供所述蒸汽11的蒸汽气源12，该蒸汽气源12优选为机组抽汽，当然该蒸汽气源12也可以是其他类型的气源。通过稳定、可靠的蒸汽气源12，能够有效地提高换热器I输出的空气的温度，从而避免进入空气预热器4的空气的温度过低。在根据本实用新型的一个优选实施方式中，根据本实用新型的用于避免燃气锅炉的空气预热器低温腐蚀的系统还可以包括位于所述换热器I的第一入口处并与所述控制器3电连接的电控调节阀5，该电控调节阀5的开度受到所述控制器3的控制以控制所述蒸汽11的流量。实际上，在没有电控调节阀5的情况下，控制器3也可以通过向蒸汽气源12发送控制信号，使得蒸汽气源12能够基于该控制信号来调节蒸汽11的流量。在根据本实用新型的一个优选实施方式中，控制器3优选为PID控制器。其中，PID控制器的控制原理图可以如图2所示。从图2可以看出，所述PID控制器包括运算器201、比较器202和调节器203。其中，运算器201用于对所述空气温度T1和所述烟气温度T2进行PID运算，PID运算即比例-积分-微分运算，由于PID运算是本领域技术人员公知的，所以此处不再赘述。比较器202用于将所述运算器201的运算结果与给定值进行比较，而调节器203则用于根据所述比较器202的比较结果对所述第一入口处的蒸汽11的流量进行调节，其中，当比较结果小于给定值时，调节器203可以输出控制信号来增加电控调节阀5的开度，而当比较结果大于给定值时，调节器203则可以输出控制信号来减小电控调节阀5的开度以节省能源或者调节器203此时也可以不采用任何动作。而且，调节器203可以通过输出4-20mA的电流信号来控制电动调节阀5的开度。这里，给定值指的是比烟气露点温度高的温度值，例如，给定值可以略大于烟气露点温度。另外，烟气露点温度由于烟气成分的不同而不同，由于本领域中已经存在着烟气露点温度的计算方法，所以此处不再赘述。实际上，除了 PID控制器之外，控制器3也可以是其他类型的控制器，例如，PI控制器即比例-积分控制器、ro控制器即比例-微分控制器等。而且，除了采用PiD算法之外，控制器3也可以采用其他算法来控制电动调节阀5的开度，例如计算第一温度传感器2b所感测的温度T1与第二温度传感器2a所感测的温度T2的平均值，并将该平均值与给定值进行比较。在根据本实用新型的一个优选实施方式中，根据本实用新型的用于避免燃气锅炉的空气预热器低温腐蚀的系统还可以包括用于向所述第二入口输出空气10的送风机13。以上仅结合本实用新型的优选实施方式对本实用新型进行了详细描述，但是本领 域技术人员应当理解，在不背离本实用新型精神和范围的情况下，可以对本实用新型进行各种修改和变形。
权利要求1.一种用于避免燃气锅炉的空气预热器低温腐蚀的系统，其特征在于，该系统包括换热器、第一温度传感器、第二温度传感器和控制器，其中 所述换热器包括第一入口、第二入口和出口，并且所述第一入口用于接收蒸汽，所述第二入口用于接收空气，所述出口用于向所述空气预热器输出被所述蒸汽加热后的空气； 所述第一温度传感器用于感测所述换热器的出口处的空气温度，所述第二温度传感器用于感测所述空气预热器的出口处的烟气温度；以及 所述控制器用于从所述第一温度传感器接收所述第一温度传感器感测到的所述空气 温度和从所述第二温度传感器接收所述第二温度传感器感测到的所述烟气温度，并基于所述空气温度和所述烟气温度来控制所述换热器的第一入口处的蒸汽的流量。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述换热器为翅片式换热器。
3.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，该系统还包括位于所述换热器的第一入口处并与所述控制器电连接的电控调节阀，该电控调节阀的开度受到所述控制器的控制以控制所述蒸汽的流量。
4.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，该系统还包括用于向所述第二入口输出空气的送风机。
5.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，该系统还包括用于提供所述蒸汽的蒸汽气源。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述蒸汽气源为机组抽汽。
7.根据权利要求I至6中任一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述控制器为PID控制器。
8.根据权利要求7所述系统，其特征在于，所述PID控制器包括用于对所述空气温度和所述烟气温度进行PID运算的运算器、用于将所述运算器的运算结果与给定值进行比较的比较器、以及用于根据所述比较器的比较结果对所述第一入口处的蒸汽的流量进行调节的调节器。
专利摘要本实用新型针对现有技术中不能有效消除空气预热器的低温腐蚀的缺陷，提供一种能够克服上述缺点的用于避免燃气锅炉的空气预热器低温腐蚀的系统，包括换热器、第一温度传感器、第二温度传感器和控制器，其中换热器包括第一入口、第二入口和出口，并且第一入口用于接收蒸汽，第二入口用于接收空气，所述出口向空气预热器输出被蒸汽加热后的空气；第一温度传感器感测换热器的出口处的空气温度，第二温度传感器感测所述空气预热器的出口处的烟气温度；以及控制器从第一温度传感器接收第一温度传感器感测到的空气温度和从所述第二温度传感器接收第二温度传感器感测到的烟气温度，并基于空气温度和烟气温度来控制换热器的第一入口处的蒸汽的流量。
文档编号F23L15/00GK202419687SQ20112052839
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者刘廷跃, 陈建 申请人:攀钢集团攀枝花钢钒有限公司