Le préchauffeur d’air est un élément essentiel des équipements thermiques tels que les chaudières et les fours industriels. Sa fonction est d'utiliser la chaleur perdue des gaz de combustion pour chauffer l'air nécessaire à la combustion, améliorant ainsi l'efficacité thermique. Cependant, pendant le fonctionnement, la poussière et les sulfures présents dans les gaz de combustion adhèrent à la surface des éléments d'échange thermique, formant des cendres et du tartre, entraînant une diminution de l'efficacité de l'échange thermique et une augmentation de la résistance des gaz de combustion. Dans les cas graves, cela peut provoquer un blocage des cendres, de la corrosion et même l'arrêt de la chaudière. Le **système de nettoyage automatique du préchauffeur d'air** est un dispositif de nettoyage automatisé conçu pour résoudre ce problème, permettant un nettoyage en ligne continu et garantissant un fonctionnement stable de l'équipement.
I. Composants centraux du système
1. Unité d'alimentation en produit de nettoyage
Système de source d'eau à haute-pression : comprend une pompe à haute-pression, un réservoir de stockage d'eau, un filtre et une vanne de régulation de pression, utilisés pour fournir de l'eau propre à haute-pression (pression généralement de 10 à 30 MPa), adaptée au nettoyage des cendres conventionnel.
2. Unité d'exécution de la pulvérisation
Pistolet de nettoyage : installé à l'extérieur ou à l'intérieur du boîtier du préchauffeur d'air, divisé en deux types : pistolets de pulvérisation fixes et pistolets de pulvérisation rotatifs.
- Pistolets de pulvérisation fixes : disposés dans les zones clés d'accumulation de cendres des éléments d'échange thermique, la direction de la buse étant précisément dirigée vers la surface d'échange thermique.
- Pistolets de pulvérisation rotatifs : entraînés par un moteur pour tourner, couvrant une plus grande zone de nettoyage, adaptés aux grands préchauffeurs d'air.
- Buses : utilisation de buses d'atomisation en forme d'éventail-ou coniques, qui peuvent atomiser de l'eau ou des produits chimiques en fines gouttelettes, améliorant ainsi la couverture de nettoyage et la force d'impact.
- Tuyaux et vannes : Tuyaux en acier inoxydable haute-pression et résistant à la corrosion-, couplés à des vannes électriques/pneumatiques, pour contrôler la marche/arrêt du circuit de nettoyage.
3. Système de contrôle
- Contrôleur PLC : le cœur du système, qui peut prédéfinir des programmes de nettoyage (temps de nettoyage, intervalle, pression moyenne, etc.), et peut également être connecté au système DCS pour un contrôle à distance.
- Capteurs : équipés de capteurs de pression différentielle (surveillant la différence de pression des gaz de combustion à l'entrée et à la sortie du préchauffeur d'air pour déterminer le degré d'accumulation de cendres), de capteurs de température (surveillant la température des gaz de combustion/de l'air pour éviter la corrosion à basse -température causée par le nettoyage) et de capteurs de débit (surveillant le débit du produit de nettoyage).
- Interface homme-machine (IHM) : l'écran tactile affiche l'état de fonctionnement du système, prend en charge la commutation de mode manuel/automatique, le réglage des paramètres et les alarmes de panne. 4. Unité de récupération des déchets liquides
- Les eaux usées contenant de la poussière-contenant des produits chimiques-après le nettoyage sont collectées via le réservoir de collecte situé au bas du préchauffeur d'air. Après traitement dans un bassin de décantation et un filtre, il peut être recyclé ou rejeté après avoir satisfait aux normes, évitant ainsi la pollution de l'environnement.
II. Principe de fonctionnement et modes de nettoyage
1. Principe de fonctionnement
Lorsque la différence de pression entre l'entrée et la sortie du préchauffeur d'air atteint un seuil prédéfini (ou atteint le cycle de nettoyage défini), le système de contrôle démarre automatiquement le programme de nettoyage : la pompe haute-pression met l'eau/les produits chimiques sous pression et les refoule vers le pistolet pulvérisateur ; la buse pulvérise un jet à grande vitesse-pour impacter la surface des éléments d'échange thermique, éliminant ainsi la poussière et le tartre accumulés ; en même temps, le rotor du préchauffeur d'air tourne en continu pour garantir que toutes les zones d'échange thermique sont couvertes par le nettoyage ; les eaux usées de nettoyage sont traitées par l'unité de valorisation puis recyclées ou évacuées.
2. Modes de nettoyage
- Mode automatique : sur la base du retour du capteur de différence de pression ou d'un cycle de temps prédéfini, le système démarre, fonctionne et s'arrête automatiquement sans intervention manuelle, adapté au fonctionnement et à la maintenance de routine.
- Mode manuel : le nettoyage est déclenché manuellement via l'IHM ou le DCS à distance, adapté au nettoyage d'urgence en cas de blocage soudain de la poussière ou de conditions de travail particulières.
- Nettoyage en ligne : le nettoyage est effectué pendant que le préchauffeur d'air fonctionne normalement, sans affecter la production continue de la chaudière/du four, qui est la méthode de nettoyage la plus couramment utilisée.
- Nettoyage hors ligne : lors de l'arrêt et de la maintenance de l'équipement, il est utilisé conjointement avec le nettoyage manuel pour un nettoyage en profondeur des saletés tenaces.
III. Scénarios applicables et avantages
1. Scénarios applicables
- Préchauffeurs d'air de chaudière dans les centrales thermiques et les centrales de cogénération
- Dispositifs de récupération de chaleur résiduelle pour les fours industriels des industries de l'acier, du ciment et de la métallurgie
- Équipement d'échange thermique de fumées pour incinérateurs de déchets et chaudières à biomasse
2. Avantages fondamentaux
- Efficacité améliorée de l'équipement : l'élimination rapide de la poussière accumulée réduit la résistance des gaz de combustion, restaure l'efficacité de l'échange thermique et réduit la consommation de carburant.
- Durée de vie prolongée de l'équipement : évite la surchauffe locale, la corrosion et l'usure causées par l'accumulation de poussière, prolongeant ainsi la durée de vie des éléments d'échange thermique du préchauffeur d'air.
- Coûts d'exploitation et de maintenance réduits : le fonctionnement automatisé réduit la charge de travail de nettoyage manuel et les temps d'arrêt, réduisant ainsi l'intensité du travail du personnel de maintenance.
- Protection de l'environnement et sécurité : les eaux usées sont récupérées et traitées pour éviter toute pollution ; la fonction de surveillance de la température empêche la corrosion à basse-température et garantit un fonctionnement sûr de l'équipement.
IV. Considérations relatives à la sélection, au fonctionnement et à la maintenance
1. Points clés de la sélection
- Sélectionnez le nombre approprié de pistolets pulvérisateurs et les paramètres de pression en fonction du modèle de préchauffeur d'air, de la zone d'échange thermique et des conditions des gaz de combustion (température, concentration de poussière).
- Pour les environnements de gaz de combustion à haute teneur en soufre, des matériaux résistants à la corrosion- (tels que l'acier inoxydable 316L) doivent être utilisés pour les tuyaux et les pistolets pulvérisateurs, et des inhibiteurs de corrosion doivent être ajoutés.
2. Considérations relatives au fonctionnement et à la maintenance
- Vérifiez régulièrement si les buses sont obstruées et nettoyez-les ou remplacez-les rapidement pour garantir un nettoyage efficace.
- Pendant le nettoyage chimique, contrôlez strictement la concentration de produits chimiques et le temps de nettoyage pour éviter d'endommager les éléments d'échange thermique.
- Calibrez régulièrement les capteurs pour garantir l'exactitude des paramètres du système de contrôle.
- Pendant le fonctionnement hivernal, les conduites d'eau doivent être chauffées et isolées pour éviter le gel et les fissures.
