60万超临界锅炉空气预热器存在的问题及处理建议研究

60万超临界锅炉空气预热器存在的问题及处理建议研究

毛明洁

中国华电集团贵港发电有限公司 广西 贵港 537138

摘 要：本文重点针对60万超临界锅炉空气预热器，在工作过程中存在的主要问题进行了分析和研究，同时针对该设备存在的问题提出了针对性的处理工作方法，有效提高空气预热器的整体工作效能和稳定性，提高火力发电厂的整体工作效率和安全性。

关键词：火电厂；锅炉；预热器；问题

现阶段，我国各大火力发电厂的整体发电效率正在不断提升，在锅炉燃烧过程中由于内部煤炭掺杂了一些品质较低的煤炭品种，同时在锅炉系统当中增加了脱销系统，因此空气预热器在具体的工作当中所面临的工作环境更加恶劣，同时所产生的低温腐蚀以及灰尘大量堆积堵塞等问题愈加严重。尽管我国各大火力发电厂，在锅炉设计工作方面正在进行改进，但是现阶段锅炉空气预热器在工作过程中，所产生的一系列问题并没有得到充分解决。比如，我国某火力发电厂内部60万超临界锅炉空气预热器，在实际工作当中产生了各种故障问题，相关工作人员通过全面排查和分析之后提出了针对性的处理工作，建议有效提高空气预热器的工作效率和安全性，实现火力发电厂的良好经济效益和社会效益。

1.60万超临界锅炉空气预热器存在的主要问题

1.1热端吹灰器喷嘴出现偏移

由于空气预热器热端吹灰器保支架强度有所不足，无法充分固定内部的枪管。通过检查工作人员的详细分析，发现产生破坏的元件和正好处于热端吹灰器的两边位置，同时包含了两个喷嘴覆盖的吹扫位置。通过检查之后发现两个喷嘴存在不同程度的角度偏移现象，无法充分满足数值元件的正常吹扫工作，同时所生成的侧向作用力，对传热元件所形成的影响相对比较明显。与此同时，蓄热元件产生明显的倒伏情况，倒伏的方向和喷嘴发生偏移的方向相同，因此必须要对吹灰器枪管和喷嘴等位置进行重新校验，充分保证吹灰器可以直接作用在元件的顶端^[1]。

1.2吹扫压力与疏水存在的主要问题

在本次研究的火力发电厂内部，热端吹灰器在工作当中，实际吹灰压在1.5MPa，并且每天吹灰频率为3次。工作人员通过检查之后发现，该空气预热器吹灰疏水管道设置存在一定的问题，无法进行有效疏水工作，在工作过程中蒸汽的母管距离，吹灰器的入口位置距离相对较远，同时疏水管道与蒸汽处于同一个竖直方向上，并且在疏水回路当中形成了蒸汽短路现象，形成了局部死水区域无法进行有效疏水工作。现阶段，吹灰工作系统在正式使用之前疏水时间需要达到半小时时间甚至更长，同时疏水温度超过200℃同时无法进行进一步提升。

1.3空气预热器的使用周期缩减

在该火力发电厂内部空气预热器热端元件，已经正式使用了4年时间，同时基本上和空气预热器的传热元件使用寿命相同，并且因为热端在工作当中会处于积灰面，烟气的流动速率相对较快，同时在热端的工作端面上金属体会出现变薄现象，进而会造成元件工作压力不足，造成比较严重的元件松散问题，因此需要在机组检修工作过程中对其进行更换处理。

1.4空气预热器堵塞问题

本次研究的该火电厂空气预热器，在更换完换热元件后已使用4年时间，空预器在运行过程中高负荷段，空预器烟气侧、二次风侧及一次风侧差压明显增大，锅炉炉膛出口排烟温度同负荷段较未堵塞前上升5~10℃，特别是在燃用高硫分、低挥发份煤种时尤其明显，因此需要加强锅炉在燃用不同煤种上燃烧调整及煤种掺配调整，机组在检修过程中加强对换热元件堵塞情况检查。

2. 60万超临界锅炉空气预热器问题处理措施

2.1吹灰器枪管喷嘴偏移问题处理

针对该发电厂空气预热器出现的吹灰器枪管喷嘴偏移问题，相关检查工作人员对吹灰器的枪管进行了全面检查，有效预防其他故障问题没有得到充分检测，同时对其他部位吹灰器枪管的喷嘴，是否产生偏移现象进行同步检查。对于喷嘴出现较大偏移角度的枪管直接进行切割，然后对枪管进行定位和焊接，以此来有效保证竖直方向上吹扫传热元件的工作状态^[2]。

2.2有效控制热端吹灰器的工作压力

由于空气预热器在工作过程中，热端区域环境条件以及温度相对较高，烟气的流动速率较快，因此空气预热器热端在工作当中，经常会产生积灰过多问题，同时热端在吹扫工作过程中压力相对较高，因此需要将空气预热器的热端吹灰工作压力下调到1.0MPa，并且对每天的吹扫工作频率进行下调，平均每天吹扫2次，有效防止热端元件产生更加严重的破坏性问题，进一步提高空气预热器的整体工作稳定性，避免产生超负荷工作状况。

2.3优化吹灰器疏水管道泄漏与控制扇形板

在锅炉停修检测工作过程中，对疏水管道线路进行重新整合与设置，并且进一步优化疏水管道，有效解决疏水程度不足以及疏水总量偏低等问题，有效防止吹灰器疏水管道产生严重的渗水和漏水问题。由于密封间隙较大会造成空气预热器的泄漏量增加，使得能量损耗量加大。为了进一步控制漏风量可以在不增加送风机能耗的条件下，保证锅炉内部的总风量，可以通过调节上部扇形板和转子径向密封片之间的间隙大小，可以保证在任何运行状态下，该部分的间隙保持最小，以此来控制漏风量达到节能降耗的工作效果。

2.4空气预热器冷端元件损坏问题与处理

针对空气预热器冷端元件产生的损坏性问题，相关工作人员通过停炉检修工作中发现，冷端元件损坏程度相对较高。其中从问题产生的规律和端口的特点来看，主要是因为吹灰器在持续性吹扫工作过程中，会产生比较严重的金属疲劳断裂问题，此时元件在工作过程中会出现非常明显的脆性现象，进而出现了严重的断裂问题。通过高压水清洗工作之后，可以看出高压水在工作过程中所施加的压力为60MPa，以该工作压力条件下冷端元件在工作过程中产生的切割断裂问题更加严重，甚至会造成整个冷端元件完全破坏^[3]。

针对这一问题的处理工作方法，主要是运用停炉检修工作过程中，对疏水管道吹灰器线路进行合理优化，同时进一步更换冷端区域的蓄热元件盒，控制高压水在工作过程中的冲洗压力，并且增加空气预热器的高压冲洗工作频率，有效预防出现堵塞不通或者工作压力过高等相关问题。

2.5空气预热器堵塞问题处理

针对空预器换热元件堵塞问题，相关工作人员通过停炉检修工作中发现排除换热元件损坏问题，换热元件上积灰较多，在更换后换热元件后，运行中需要加强对空预器各侧差压监视，加强对锅炉燃烧配风调整，各煤种上仓前进行充分试烧，对于难燃尽的煤种尽量安排在下层磨，保证其充分燃烧。

3.结语：

通过本文分析有效找到火电厂60万超临界锅炉空气预热器在工作过程中所产生的各种故障问题，并且对故障问题产生的具体原因进行了详细分析，采取了针对性处理措施来加以解决。通过工作人员到全面检修和整改之后，空气预热器的工作性能恢复，并且整个锅炉的工作稳定性提升，空预器的漏风率控制在标准的工作范围之内，并且在经过整改之后目前之后没有出现之前的相关问题，全面提高火电厂发电工作的整体效率和安全性，对实现火电厂单位的良好经济效益和社会效益打下了重要基础。

参考文献：

[1]田舜尧,阎维平,李永生.利用电站锅炉耦合秸秆直燃炉提高再热汽温和SCR烟温经济性分析[J].热力发电,2019,48(02):9-15.

[2]岳峻峰,邹磊,张恩先.1000 MW超超临界二次再热锅炉降低水冷壁高温腐蚀影响的试验研究[J].动力工程学报,2018,38(10):773-781.

[3]谢天,范庆伟,房瑾.空气预热器旁路烟气余热利用系统热力特性数值模拟[J].热力发电,2017,46(10):100-105.