发电厂锅炉空预器堵塞的原因及对策研究

发电厂锅炉空预器堵塞的原因及对策研究

卜阳号

重庆大唐国际石柱发电有限责任公司   重庆  409199

摘要：回旋式空预器的低温腐蚀、堵灰问题一直倍受电厂的关注，虽然各个电厂在设计、安装、运行时都对其进行了全面的研究，并采取了相应的预防措施，但仍然没有彻底解决空预器堵灰问题，为了保证其运行的稳定性，需要综合考虑解决措施。本文针对电厂锅炉空预器堵塞解决措施进行分析，希望能够为相关企业解决空预器堵塞问题方面带来帮助。

关键词：发电厂；锅炉；空预器；堵塞原因；措施

引言：空气预热器主要包括蓄热式和传热式两种，以某厂为例，选择的空气预热器是三分仓容克式，主要安置在脱硝装置尾端。烟气脱硝装置通常选择SCR脱硝技术，因为市场的原因，入炉煤种和设计煤种存在很大偏差，而且由于入炉煤质不够稳定、SCR系统不具有自动控制功能等，使得该厂瞬时NOx排放超出相关标准，这就容易造成氨逃逸高、空预差压高，使得机组安全性、经济性缺少保障。接下来，本文着重探讨空预器堵塞解决对策。

一、空预器工作原理

热能从烟道中被吸收，然后由传热部件输送到冷空预器。转子回旋式一圈后完成换热器的工作。空预器的筒体和烟道不能回旋式，而内筒转子能回旋式[1]。转子由一片钢板制成，分成很多扇形的通道，里面装有一层比较薄的波纹形状的铁片（蓄热板），以保证转子四周的机壳能够与联轴器的连接部相连接。在密封转子的过程中，密封方向以周向或者径向为主。机箱板和转子之间的空间由隔离体划分为3个部分，同时，机箱面板上的3个通路与风道、烟道、二次风道连接。在烟气流通过程中，热传递部件会吸收热量，通过空流时，将储存的热量排出，使进入的冷气变得温暖。

二、空预器堵塞问题分析

（一）原煤管理力度不足

煤粉所含的成份会令煤粉产生粘附性、腐蚀性，从而对空预器造成严重的阻塞，使得空预器的使用功能下降。

（二）排烟温度过高

排烟温度持续升高，超出规定标准后，会对锅炉运行安全性、经济性、减少空预器的热交换产生不利影响，严重影响了生产效益。

（三）预热器的金属面温度低

空预器在低负载条件下，烟气温度下降，金属元素的表面处于低温状态时，空预器会进一步受到硫酸的侵蚀，从而加剧预热器的阻塞。

三、空预器堵塞预防措施

（一）强化原煤管理

针对空预器堵塞原因而言，关键因素是煤的品质。煤粉中的各种成份都会使煤粉具有较强的粘附性和腐蚀性，使其对空预器造成严重的阻塞。另外，由于燃煤中的污染煤所占的比重较高，所以，这些被污染的煤灰会粘附在空预器上，造成灰渣堵塞，从而对预热器造成不利的影响。同时，由于煤粉的粒径过小，导致了胶结力增大。同时，由于温度过低，煤体含水量大，烟气中的硫酸增多，对空预器的腐蚀和积灰也会增多。在此条件下，随着硫酸的浓度和露点温度的升高，硫酸浓度的增大必然会导致空预器的腐蚀作用增大，同时也会导致灰渣的沉积，加剧堵塞。其目的在于控制氨气逸出，并在较好的市场环境下进行煤炭的优化管理[2]。一般情况下，高负载下的准煤消耗比较大，而与低负荷煤混配的尾煤量也比较大，所以应该适当提高低负荷低硫煤的掺入。

（二）监测排烟温度

在操作过程中，必须密切监控空预器的电流，以保证其电流的正常升高。如果出现异常，需要对空预器运行噪音进行排查，若不能有效地消除这种异常，则可通过减少机组负载、减小二次空量，尽早清除烟尘等方法来降低废气的排放。在这段时间内，如果有空预器出现脱扣，则按照空预器的脱扣处理方案来处理。除此之外，不能忽视排烟温度过高的情况，如果排烟温度太高，会对锅炉运行安全性、经济性、减少空预器的热交换产生不利影响。当烟气中SO3含量为0.005%时，烟气凝结温度（酸露点）将超过150摄氏度。这时，在预热器的低温处，部分硫酸溶液会发生凝结。在加热部件上，冷凝材料会产生低温腐蚀，并形成灰尘。如果积灰成分比较硬，那么在堵塞后就不能用吹灰机将其吹出，造成空预器的压力差增大。最后，提高燃烧调整效率。(1)个别燃烧器故障（磨煤机出口粉管道不畅通）会造成炉膛不均匀的燃烧，应该立即停止磨煤机，并对粉管进行吹扫，使两边的燃烧更加均匀[3]。(2)保证锅炉左、右侧烟气氧量平衡，并严格按照规定对每一种负荷状态下的排烟氧量进行控制。(3)在低负载条件下，或在低温条件下，应适时安装暖风装置，打开再热器侧烟挡板等，以增加 SCR入口烟温，SCR投运温度应＞320℃。

（三）预热器的金属面温度低

空预器由很多金属部件组成，当部件与烟气接触时，必然会把热量转移到比露点温度更低的气体，从而使金属部件的腐蚀变得更加严重。在低温条件下，随着腐蚀深度的增加，空预器内粉尘堆积，从而引发阻塞。烟气温度越低，空预器的腐蚀越严重，其腐蚀程度越大，其原因与机组负荷、烟气温度密切相关。在低负载条件下，烟气自身的温度也会降低，而在冷状态下，金属元素的表面必然会出现低温现象，使其继续受到硫酸的侵蚀，从而进一步恶化阻塞，所以应保持金属面温度适宜。其次，要注意蒸汽喷射压力低的情况，空预器内的蒸汽吹灰机的压力调节对压差的影响较小，因此，无论有没有压差，都无法有效地将灰渣从冷端排出，这与蒸汽吹灰机的压力不足有直接关系。最后，风机进气温度低要引起重视。风机的进气口温度与设计参数有关，在设计方案中，进气口的低温会使流通条件不能满足需求；在室外气温低时，在风机进气口增设一套热空循环系统，以提高进气温度，但对经过风机的冷气温度的影响不大，实际热空温升只有8.47摄氏度，大大低于冷端所需的总温度。

结语：空预器阻塞问题时有发生，原因与烟气中的酸露点温度、排烟温度、储热元件壁温、空预器吹灰等相关。因此，要想有效地解决炉膛堵塞的问题，就必须对其产生的原因进行分析，提出科学有效的预防措施，保证设备运行能够安全稳定。

参考文献：

[1] 高智龙. 发电厂锅炉空预器堵塞的原因及解决方法[J].  2021.

[2] 焦世超, 王哲, 杨帆,等. 发电厂锅炉水冷壁防腐协同空预器堵塞治理系统:.

[3] 张大川, 任登敏. 燃煤电厂锅炉脱硝问题及改造探究[C]// 2016燃煤电厂超低排放形势下SCR(SNCR)脱硝系统运行管理及氨逃逸与空预器堵塞技术交流研讨会论文集. 2016.