El preescalfador d'aire és un component bàsic d'equips tèrmics com calderes i forns industrials. La seva funció és aprofitar la calor residual dels gasos de combustió per escalfar l'aire necessari per a la combustió, millorant així l'eficiència tèrmica. No obstant això, durant el funcionament, la pols i els sulfurs dels gasos de combustió s'adheriran a la superfície dels elements d'intercanvi de calor, formant cendres i escates, la qual cosa comporta una disminució de l'eficiència de l'intercanvi de calor i una major resistència als gasos de combustió. En casos greus, pot provocar bloqueig de cendres, corrosió i fins i tot l'aturada de la caldera. El **sistema de neteja automàtica del preescalfador d'aire** és un dispositiu de neteja automatitzat dissenyat per resoldre aquest problema, que permet una neteja contínua en línia i assegura un funcionament estable de l'equip.
I. Components bàsics del sistema
1. Unitat de subministrament del mitjà de neteja
Sistema de font d'aigua d'alta-pressió: inclou una bomba d'alta-pressió, un dipòsit d'emmagatzematge d'aigua, un filtre i una vàlvula reguladora de pressió, que s'utilitza per proporcionar aigua neta a-alta pressió (pressions generalment de 10 a 30 MPa), adequada per a la neteja convencional de cendres.
2. Unitat d'Execució de Polvorització
Pistola de neteja: instal·lada a l'exterior o a l'interior de la carcassa del preescalfador d'aire, dividida en dos tipus: pistoles fixes i pistoles rotatives.
- Pistoles de polvoritzador fixes: disposades en zones clau d'acumulació de cendres dels elements d'intercanvi de calor, amb la direcció del broquet orientada amb precisió a la superfície d'intercanvi de calor.
- Pistoles de polvorització giratòries: accionades per un motor per girar, que cobreixen una àrea de neteja més gran, aptes per a preescalfadors d'aire grans.
- Broquets: utilitzant broquets d'atomització en forma de ventilador-cònic, que poden atomitzar aigua o productes químics en gotes fines, millorant la cobertura de neteja i la força d'impacte.
- Tubs i vàlvules: canonades d'acer inoxidable resistents a la-corrosió-alta pressió, acoblades a vàlvules elèctriques/pneumàtiques, per controlar l'encesa/desactivació del circuit de neteja.
3. Sistema de control
- Controlador PLC: el nucli del sistema, que pot preestablir programes de neteja (temps de neteja, interval, pressió mitjana, etc.) i també es pot connectar al sistema DCS per al control remot.
- Sensors: equipats amb sensors de pressió diferencial (control de la diferència de pressió dels gasos de combustió a l'entrada i sortida del preescalfador d'aire per determinar el grau d'acumulació de cendres), sensors de temperatura (control de la temperatura dels gasos de combustió/aire per evitar la corrosió a baixa-temperatura causada per la neteja) i sensors de flux (control del cabal del medi de neteja).
- Interfície humà-màquina (HMI): la pantalla tàctil mostra l'estat de funcionament del sistema, admet el canvi de mode manual/automàtic, la configuració de paràmetres i les alarmes d'error. 4. Unitat de recuperació de líquids residuals
- Les aigües residuals que contenen -pols-i productes químics-després de la neteja es recullen a través del dipòsit de recollida de la part inferior del preescalfador d'aire. Després del tractament en un dipòsit de sedimentació i filtre, es pot reciclar o abocar després de complir els estàndards, evitant la contaminació ambiental.
II. Principi de funcionament i modes de neteja
1. Principi de funcionament
Quan la diferència de pressió entre l'entrada i la sortida del preescalfador d'aire arriba a un llindar preestablert (o arriba al cicle de neteja establert), el sistema de control inicia automàticament el programa de neteja: la bomba d'alta pressió-pressuritza l'aigua/els productes químics i els lliura a la pistola de polvorització; el broquet ruixa un raig d'-alta velocitat per impactar la superfície dels elements d'intercanvi de calor, eliminant la pols acumulada i la cal; al mateix temps, el rotor del preescalfador d'aire gira contínuament per garantir que totes les àrees d'intercanvi de calor estiguin cobertes per la neteja; les aigües residuals de neteja són tractades per la unitat de valorització i després reciclades o abocades.
2. Modes de neteja
- Mode automàtic: a partir de la retroalimentació del sensor de diferència de pressió o d'un cicle de temps preestablert, el sistema s'inicia, funciona i s'atura automàticament sense intervenció manual, adequat per al funcionament i el manteniment rutinaris.
- Mode manual: la neteja s'activa manualment mitjançant l'HMI o el DCS remot, adequat per a la neteja d'emergència en cas d'obstrucció sobtada de pols o condicions especials de treball.
- Neteja en línia: la neteja es realitza mentre el preescalfador d'aire està en funcionament normal, sense afectar la producció contínua de la caldera/forn, que és el mètode de neteja més utilitzat.
- Neteja fora de línia: durant l'aturada i el manteniment de l'equip, s'utilitza juntament amb la neteja manual per netejar en profunditat la brutícia persistent.
III. Escenaris i avantatges aplicables
1. Escenaris aplicables
- Preescalfadors d'aire de calderes en centrals tèrmiques i centrals combinades de calor i electricitat
- Dispositius de recuperació de calor residual per a forns industrials a les indústries de l'acer, el ciment i la metal·lúrgia
- Equips d'intercanvi de calor de gasos de combustió per a incineradores de residus i calderes de biomassa
2. Avantatges bàsics
- Millora de l'eficiència de l'equip: l'eliminació oportuna de la pols acumulada redueix la resistència als gasos de combustió, restableix l'eficiència de l'intercanvi de calor i redueix el consum de combustible.
- Vida útil allargada de l'equip: evita el sobreescalfament local, la corrosió i el desgast causats per l'acumulació de pols, allargant la vida útil dels elements d'intercanvi de calor del preescalfador d'aire.
- Costos d'operació i manteniment reduïts: el funcionament automatitzat redueix la càrrega de treball de la neteja manual i el temps d'inactivitat, reduint la intensitat laboral del personal de manteniment.
- Protecció i seguretat del medi ambient: les aigües residuals es recuperen i es tracten per evitar la contaminació; la funció de control de temperatura evita la corrosió a baixa-temperatura i garanteix un funcionament segur de l'equip.
IV. Consideracions de selecció i funcionament i manteniment
1. Punts clau de selecció
- Seleccioneu el nombre adequat de pistoles de polvorització i els paràmetres de pressió segons el model de preescalfador d'aire, l'àrea d'intercanvi de calor i les condicions dels gasos de combustió (temperatura, concentració de pols).
- Per a entorns de gasos de combustió amb alt contingut de sofre, s'han d'utilitzar materials resistents a la corrosió- (com ara l'acer inoxidable 316L) per a canonades i pistoles de polvorització, i s'han d'afegir inhibidors de corrosió.
2. Consideracions de funcionament i manteniment
- Comproveu regularment si els broquets estan obstruïts i netegeu-los o substituïu-los ràpidament per garantir una neteja eficaç.
- Durant la neteja química, controleu estrictament la concentració de productes químics i el temps de neteja per evitar danyar els elements d'intercanvi de calor.
- Calibreu regularment els sensors per garantir la precisió dels paràmetres del sistema de control.
- Durant el funcionament hivernal, les canonades d'aigua s'han d'escalfar i aïllar per evitar la congelació i les esquerdes.
