空气预热器运行风险及其预防技术

空气预热器运行风险及其预防技术

朱印许

（浙江开尔新材料股份有限公司）

摘要：文章主要介绍了空气预热器在电站锅炉中的作用，并对其着火、跳闸等事故发生的原因进行分析，找到防范与处理的措施。最后总结出在紧急情况下可以采取的三种处理事故的方案，确保机器可以安全而正常的运行。

关键词：空气预热器；运行风险；预防技术

空气预热器是燃煤电厂锅炉的重要辅机。它把锅炉尾部烟道中排出的热气传输到内部的散热片种，从而使锅炉内的空气可以升温，降低热能的消耗，也就提高了锅炉的热效率。但是锅炉是一个密封的物体，如果在燃烧的参数上设置不当，燃料聚集密度过大，很容易造成空气预热器停运。一旦发生了停运，运行人员如果不进行及时且恰当的处理，就会造成机组朱燃料跳闸，进而发生一连串的事故。

一、空气预热器运行事故与原因

（一）尾部烟道的着火与爆炸

空气预热器是一个热能的交换设备，所以它是由诸个蓄热元件组成的器物。当热能达到一定的高度时，空气预热器尾部的烟道就会发生火灾事故。具体来说有以下几种原因：第一，大量没有燃烧充分的可燃物沉积在了蓄热元件上，它们的密度较高，单位体积的受热面积就变大，非蓄热元件的温度低，冷热分布差异过大，造成了积灰爆炸的事故。第二，在最初的调试期，锅炉长时间处于低负荷的运行状态，这时的燃烧不充分，炉膛内堆积的可燃物越来越多，也为火灾的发生埋下了隐患。第三，燃烧伴随着配风。如果风量不足或是风量分配不合理，煤粉又过粗的话，它们会在波纹板上聚集引燃。第四，空气预热器在使用之前要把附着在上面的灰尘吹尽，如果吹灰设定的气压、气温、荷载率等等都没有在一定的参数之内，吹灰的结果就会不理想，进而引发事故。

（二）停运造成MFT

在空气预热器刚刚投入到使用期时，是事故最高发的时期，因为结构的密封性能、受热性能等等都还在紧张的调试阶段，稍有不慎就会陷入到抱死的状态中，导致空气预热器无法正常工作。如果空气预热器的停运是单台行为，触发的就是快速减负荷，而联锁风机、本侧送风机、引风机等等都会跳闸。这时运行人员如何进行操作就变得尤为重要。很多运行人员习惯于采用反向干预措施。这就使得空气预热器中可能会出现水位虚高但实际缺水的状况，这就必然会引发MFT。

二、空气预热器事故解决措施

（一）预防烟道着火的措施

首先要做到的是不让可燃物发生沉积。随时关注不同的燃料的燃烧属性，根据他们的属性做出不同的调整，防止出现因为燃烧物的残留而引起的灾害。其次，调整燃烧器的物化质量，确保其不漏油，就不会引发燃料外泄爆炸。再有，空气预热器在启动之前就要进行全面的检查与监测。如果在空气预热器中还存在大量没有燃烧充分的堆积物，是不能投入到运行状态中的，只有通过水洗、烘干等清理清除措施之后，吹灰器才能正式启动，但也要严格控制它的参数。第四，对于着火探测系统的参数监控要全面，在能够安装红外线探头的地方都要作好布控，不要让热量超过正常的水平，引发警报信号之后，容易采取错误的行为。最后就是要做好吹灰工作。空气预热器的出口会安装吹灰器，启动期的吹灰频率是1次/4h，运行期的吹灰频率是1次/8h。除此以外，在正式运行之前，要进行一次吹灰，当锅炉处于长期低负荷运行或都会较为严重的时候，吹灰的次数要大大增加。

（二）预防停运时的MFT

单台空气预热器的跳闸会引发一连串的RB动作信号，在一瞬间里，炉膛中的压力就会发生正向或负向的变化。所以风机的启动与跳闸速度就在其中起到了关键性的作用。在这个时候若是处理不当的话，势必会造成MFT。因此，在实验之前，首先要进行RB的模拟实验，保证其在静止状态下的参数是正确的，运行人员能够完成的操作规程也是正确的，不会出现误操作的情况。其次，在机组启动之后，更要严格按照启动步骤进行操作，保证所有的工作状态是按部就班的完成的。最后，做好严密性的检查，确保机器内部的每一个零件不会出现错位、跑风与漏风的情况。

三、一些事故紧急处理的方案

从根本上来说，空气预热器内的着火是因为中间层的下部和冷端传热元件之间的热能差异过大造成的。但是，从最小面积的燃烧到大面积的燃烧至少需要2h，或是更长的时间。在这一段时间内只要做好处理工作，是可以把损失降到最低的。

（一）做好预防工作

空气预热器的尾部烟道若是发生火灾，首先需要做的工作是对机器设备和所有的消防系统进行正式的检查，确保机器的密封性和设备的正常运行状态。在发现了空气预热器的尾部出现着火的情况时，要立即手动MFT，第一时间停止引风机的运行，把空气预热器与尾部做隔离，关闭挡板开启消防设施，并保证消防水量的充足。从现有的经验来看，化学物、泡沫、闷吸火焰等方法的灭火效果差强人意，尽量不要使用，需要特别指出的是，空气预热器着火后，决不能打开入孔，那样会造成助燃，使火势蔓延，难以控制。只有在消防水和清洗水管道障碍时，完全无水，才可以打开入孔用水灭火，既能彻底灭火，还能不留隐患。

（二）正确处理跳闸事故

在单台空气预热器出现跳闸时，会引发RB动作，导致炉膛内的压力过大，发生爆炸。因此必须采取一定的措施控制机器的各项参数，然后对参数中所有的变化做好观察与调整。正常运行的过程中，空气预热器的温度和入口烟的温度能够和一、二级风口的温度差出300℃以上，这就容易造成机器因为受热不均而出现变形，再发展下去就是静止或卡死的问题。所以，当空气预热器发生了跳闸的行为时，气动马达可能在一段时间内不能投入使用，这个时候就要使用手动盘车。若是手动盘车仍然没有办法使用，就要关闭一切炉灶与烟风挡板，也就是一切以处理事故为先，在机器损失和灾害损失之间，机器的损失成本显然相对较小。

结语：

综上所述，空气预热器能否保持正常运行，既取决于机器本身的设置，也取决于人工操作的程序。机组控制系统越完善，机器的自动化水平就越高，出现事故的概率也就越低。因此还是要将技术重点放在提高机组自动化水平上，同时严格规定人工操作的程序，保证机器正常的运行，也能及时应对发生的故障，这样才能保证空气预热器发挥出正常的价值，避免出现一系列不可挽回的损失。

参考文献：

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[2]王振彪.空气预热器的特点和应用前景[J].华北电力技术.2015(04)

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[4]吴刚.空气预热器失效原因及防治措施[J].新疆电力.2016(04)