Hava ön ısıtıcısı, kazanlar ve endüstriyel fırınlar gibi termal ekipmanların temel bileşenidir. İşlevi, yanma için gerekli havayı ısıtmak için baca gazının atık ısısını kullanmak ve böylece termal verimliliği arttırmaktır. Ancak çalışma sırasında baca gazındaki toz ve sülfürler ısı değişim elemanlarının yüzeyine yapışarak kül ve kireç oluşturacak, bu da ısı değişim veriminin azalmasına ve baca gazı direncinin artmasına neden olacaktır. Ağır vakalarda kül tıkanmasına, korozyona ve hatta kazanın kapanmasına neden olabilir. **Hava ön ısıtıcı otomatik temizleme sistemi**, bu sorunu çözmek için tasarlanmış, sürekli çevrimiçi temizlemeye olanak tanıyan ve ekipmanın istikrarlı çalışmasını sağlayan otomatik bir temizleme cihazıdır.
I. Sistem Çekirdek Bileşenleri
1. Temizleme Maddesi Besleme Ünitesi
Yüksek-basınçlı su kaynağı sistemi: Geleneksel kül temizliğine uygun, yüksek-basınçlı temiz su (basınç genellikle 10–30 MPa) sağlamak için kullanılan bir yüksek-basınç pompası, su depolama tankı, filtre ve basınç düzenleme vanası içerir.
2. Püskürtme Uygulama Birimi
Temizleme püskürtme tabancası: Hava ön ısıtıcı muhafazasının dışına veya içine monte edilir ve iki türe ayrılır: sabit püskürtme tabancaları ve döner püskürtme tabancaları.
- Sabit püskürtme tabancaları: Isı değişim elemanlarının ana kül biriktirme alanlarına, meme yönü tam olarak ısı değişim yüzeyini hedef alacak şekilde düzenlenmiştir.
- Döner püskürtme tabancaları: Dönmek üzere bir motorla çalıştırılır, daha geniş bir temizleme alanını kaplar, büyük hava ön ısıtıcıları için uygundur.
- Püskürtme Uçları: Suyu veya kimyasalları ince damlacıklar halinde atomize edebilen yelpaze-şekilli veya konik püskürtme püskürtme uçlarının kullanılması, temizleme kapsamını ve darbe kuvvetini artırır.
- Borular ve vanalar: Temizleme devresinin açılıp kapanmasını kontrol etmek için elektrikli/pnömatik vanalarla birleştirilmiş, yüksek-basınçlı, korozyona- dayanıklı paslanmaz çelik borular.
3. Kontrol Sistemi
- PLC denetleyicisi: Temizleme programlarını (temizlik süresi, aralık, orta basınç vb.) önceden ayarlayabilen ve ayrıca uzaktan kontrol için DCS sistemine bağlanabilen sistemin çekirdeği.
- Sensörler: Diferansiyel basınç sensörleri (kül birikiminin derecesini belirlemek için hava ön ısıtıcısının giriş ve çıkışındaki baca gazı basınç farkını izler), sıcaklık sensörleri (temizliğin neden olduğu düşük-sıcaklık korozyonunu önlemek için baca gazı/hava sıcaklığını izler) ve akış sensörleri (temizlik ortamının akış hızını izler) ile donatılmıştır.
- İnsan-makine arayüzü (HMI): Dokunmatik ekran, sistemin çalışma durumunu görüntüler, manuel/otomatik mod değiştirmeyi, parametre ayarını ve arıza alarmlarını destekler. 4. Atık Sıvı Geri Kazanım Ünitesi
- Temizleme sonrasında oluşan toz-içeren ve kimyasal-içeren atık su, hava ön ısıtıcısının alt kısmında bulunan toplama tankı aracılığıyla toplanır. Sedimantasyon tankında ve filtrede arıtıldıktan sonra geri dönüştürülebilir veya standartlara uygun olarak deşarj edilerek çevre kirliliği önlenebilir.
II. Çalışma Prensibi ve Temizleme Modları
1. Çalışma Prensibi
Hava ön ısıtıcısının girişi ve çıkışı arasındaki basınç farkı önceden belirlenmiş bir eşiğe ulaştığında (veya ayarlanan temizleme döngüsüne ulaştığında), kontrol sistemi otomatik olarak temizleme programını başlatır: yüksek-basınç pompası suyu/kimyasalları basınçlandırır ve bunları püskürtme tabancasına iletir; nozül, ısı değişim elemanlarının yüzeyine etki etmek için yüksek- hızlı bir jet püskürterek biriken tozu ve kiri temizler; aynı zamanda hava ön ısıtıcı rotoru sürekli olarak dönerek tüm ısı değişim alanlarının temizlikle kaplanmasını sağlar; Temizleme atıksuyu geri kazanım ünitesinde arıtılarak geri dönüştürülür veya deşarj edilir.
2. Temizleme Modları
- Otomatik Mod: Basınç farkı sensöründen veya önceden ayarlanmış bir zaman döngüsünden gelen geri bildirime dayalı olarak sistem, rutin çalıştırma ve bakıma uygun şekilde manuel müdahale olmadan otomatik olarak başlar, çalışır ve durur.
- Manuel Mod: Temizleme, HMI veya uzaktan DCS aracılığıyla manuel olarak tetiklenir; ani toz tıkanması veya özel çalışma koşulları durumunda acil temizlik için uygundur.
- Çevrimiçi Temizleme: Temizleme, en sık kullanılan temizleme yöntemi olan kazanın/fırının sürekli üretimini etkilemeden, hava ön ısıtıcısı normal çalışırken gerçekleştirilir.
- Çevrimdışı Temizleme: Ekipmanın kapatılması ve bakımı sırasında inatçı kirlerin derinlemesine temizlenmesi için manuel temizlemeyle birlikte kullanılır.
III. Uygulanabilir Senaryolar ve Avantajlar
1. Uygulanabilir Senaryolar
- Termik santrallerde ve kombine ısı ve enerji santrallerinde kazan hava ön ısıtıcıları
- Çelik, çimento ve metalurji endüstrilerindeki endüstriyel fırınlar için atık ısı geri kazanım cihazları
- Atık yakma fırınları ve biyokütle kazanları için baca gazı ısı değişim ekipmanı
2. Temel Avantajlar
- Geliştirilmiş ekipman verimliliği: Biriken tozun zamanında uzaklaştırılması baca gazı direncini azaltır, ısı değişim verimliliğini geri kazandırır ve yakıt tüketimini azaltır.
- Daha uzun ekipman ömrü: Yerel aşırı ısınmayı, korozyonu ve toz birikmesinden kaynaklanan aşınmayı önleyerek hava ön ısıtıcı ısı değişim elemanlarının servis ömrünü uzatır.
- Daha az işletme ve bakım maliyetleri: Otomatik işlem, manuel temizlik iş yükünü ve arıza süresini azaltarak bakım personelinin iş yoğunluğunu azaltır.
- Çevrenin korunması ve güvenliği: Atık su, kirliliğin önlenmesi amacıyla geri kazanılır ve arıtılır; sıcaklık izleme işlevi düşük-sıcaklık korozyonunu önler ve ekipmanın güvenli çalışmasını sağlar.
IV. Seçim, Çalıştırma ve Bakım Hususları
1. Seçimin Önemli Noktaları
- Hava ön ısıtıcı modeline, ısı değişim alanına ve baca gazı koşullarına (sıcaklık, toz konsantrasyonu) bağlı olarak uygun sayıda püskürtme tabancasını ve basınç parametrelerini seçin.
- Yüksek kükürt içeriğine sahip baca gazı ortamları için, borularda ve püskürtme tabancalarında korozyona-dirençli malzemeler (316L paslanmaz çelik gibi) kullanılmalı ve korozyon önleyiciler eklenmelidir.
2. İşletme ve Bakım Hususları
- Püskürtme uçlarının tıkalı olup olmadığını düzenli olarak kontrol edin ve etkili temizlik sağlamak için bunları hemen temizleyin veya değiştirin.
- Kimyasal temizlik sırasında, ısı değişim elemanlarına zarar vermemek için kimyasalların konsantrasyonunu ve temizleme süresini sıkı bir şekilde kontrol edin.
- Kontrol sistemi parametrelerinin doğruluğunu sağlamak için sensörleri düzenli olarak kalibre edin.
- Kış işletimi sırasında, donmayı ve çatlamayı önlemek için su boru hatlarının ısıtılması ve yalıtılması gerekir.
