空預(yù)器堵塞原因分析及預(yù)防措施 吳龍

空預(yù)器堵塞原因分析及預(yù)防措施吳龍摘要：1號機組在脫硝裝置投運后，空氣預(yù)熱器發(fā)生堵塞。分析了空氣預(yù)熱器堵塞的原因，認為堵塞是燃煤中硫的質(zhì)量分數(shù)高，入口一、二次風(fēng)溫低，吹灰效果達不到要求等原因造成。針對堵塞原因提出了加強原煤管理和配煤摻燒、加強燃燒的優(yōu)化和運行調(diào)整、合理投運空氣預(yù)熱器吹灰等措施，實施后達到了防止空氣預(yù)熱器堵塞的目的。關(guān)鍵詞：空氣預(yù)熱器堵塞；運行過程；存在的問題；對策分析導(dǎo)言空氣預(yù)熱器發(fā)生堵塞，會引起一次風(fēng)、二次風(fēng)風(fēng)壓增大、爐膛負壓難以維持，并出現(xiàn)擺動現(xiàn)象，擺動周期與空氣預(yù)熱器旋轉(zhuǎn)時間相吻合，嚴重時導(dǎo)致送、引風(fēng)機發(fā)生喘振、一次風(fēng)壓大幅周期波動，一次風(fēng)管有堵塞危險，嚴重影響燃燒安全?？諝忸A(yù)熱器堵塞還會造成鍋爐排煙溫度升高，風(fēng)煙系統(tǒng)阻力增加，一次風(fēng)、二次風(fēng)正壓側(cè)和煙氣負壓側(cè)的壓差增大，增加了空氣預(yù)熱器漏風(fēng)，堵塞嚴重還會影響鍋爐的帶負荷能力。1空預(yù)器堵塞概述1.1空預(yù)器堵塞的形成煤中的硫燃燒生成二氧化硫，二氧化硫在催化劑（積灰中的Fe2O3）的作用下進一步氧化生成三氧化硫與煙氣中的水蒸汽生成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽的存在使煙氣的露點顯著升高，當燃料中含硫量越高、過?？諝庀禂?shù)越大，煙氣中SO3含量越高，露點也越升高。由于空預(yù)器中空氣的溫度較低，煙氣溫度不高，壁溫常低于煙氣露點，這樣硫酸蒸汽就會凝結(jié)在空預(yù)器受熱面上，煙氣中的灰、沙粒便容易粘在空氣預(yù)熱器的受熱面上形成積灰，在燃燒廣匯煤時更為突出，表現(xiàn)為空預(yù)器前后差壓增大，進一步發(fā)展就會造成空預(yù)器堵塞。1.2空預(yù)器堵塞的現(xiàn)象鍋爐運行中，空預(yù)器進出口煙氣差壓增大，引風(fēng)機電流增加，鍋爐總風(fēng)量大幅波動，爐膛負壓擺動，排煙溫度偏差增大，堵塞嚴重時有時引起風(fēng)機喘振。根據(jù)空預(yù)器拆除后的設(shè)備來看，空預(yù)器冷端和中間層蓄熱元件堵塞嚴重，檢查中間蓄熱元件片，下部靠近冷端約200mm高度范圍結(jié)垢，均為飛灰粘連，需要鋼絲去除，其余部位為積灰，容易去除。由此可見空預(yù)器蓄熱元件的結(jié)構(gòu)層為冷端300mm和中間層低端靠近冷端側(cè)200mm高度，其上為積灰，由于底部的結(jié)垢造成上部的積灰堵塞。1.3空預(yù)器堵塞的危害空氣預(yù)熱器的堵塞和低溫腐蝕是互相促進的，空氣預(yù)熱器堵塞可加速煙氣中硫酸蒸汽的凝結(jié)，加快空預(yù)器的低溫腐蝕，致使空氣預(yù)熱器換熱元件嚴重損壞，增加了設(shè)備檢修維護費用。我廠空氣預(yù)熱器堵塞期間，鍋爐排煙溫度從設(shè)計的129°C提高到140°C左右，而排煙溫度高又嚴重影響機組的安全經(jīng)濟運行。所以，有效地預(yù)防空氣預(yù)熱器的堵塞是電廠安全、經(jīng)濟、文明生產(chǎn)必須解決的問題。2空預(yù)器堵塞形成原因2.1燃煤特性鍋爐燃煤特性偏離設(shè)計值太大。由于目前燃煤品質(zhì)存在很大差別，鍋爐爐膛結(jié)焦等各種因素的影響，鍋爐燃煤實際不能按照設(shè)計煤種運行，致使相同負荷下鍋爐燃煤量大幅增加，灰分也大量增加，由于不同煤種中有機硫、黃鐵礦硫和硫酸鹽硫的含量也不同，煤在燃燒過程中，特別是燃燒含硫較高的煤時，除了部分硫酸鹽留在灰中外，大部分硫燃燒生成SO2，其中約有0.5%?5.0%的SO2在煙氣中的過剩氧量及積灰中的Fe2O3的催化作用下生成SO3，SO3與煙氣中的水蒸汽形成硫酸蒸汽，大量硫酸蒸汽凝結(jié)在低于煙氣露點的低溫受熱面上可能引起空預(yù)器低溫腐蝕，同時，凝結(jié)出的液態(tài)硫酸會粘結(jié)煙氣中的灰粒子，造成空預(yù)器、積灰堵塞。2.2吹灰蒸汽帶水由于進入空預(yù)器的煙氣溫度和空氣溫度不高，在進行熱交換后，空預(yù)器空預(yù)器冷端壁面溫度往往偏低，又由于煙氣中有大量灰份，灰份沉積在壁面時，與水及酸液起化學(xué)作用后發(fā)生硬結(jié)，積灰發(fā)生硬界后蒸汽吹灰器根本無法清除，這樣極易造成空預(yù)器堵塞。2.3空預(yù)器低溫腐蝕空預(yù)器產(chǎn)生尾部受熱面低溫腐蝕的原因是：含硫的燃料燃燒后，產(chǎn)生的SO2在爐膛的高溫作用下，部分氧原子會離解成原子狀態(tài)，它能將SO2氧化成SO3。煙氣中含有的微量SO3在煙溫降到580°C以下時，會與煙氣中的水蒸汽結(jié)合，形成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽的露點溫度遠高于水蒸汽的露點溫度，當受熱面的冷端平均溫度低于煙氣酸露點溫度時，硫酸蒸汽在受熱面上凝結(jié)，而產(chǎn)生酸性腐蝕。一般來說，受熱面低溫腐蝕發(fā)生在一個相當寬的范圍內(nèi)，凝結(jié)出來的硫酸濃度也隨著溫度的降低而逐步變小。腐蝕的速度與硫酸的濃度有關(guān)，硫酸濃度高，腐蝕的速度比較緩慢，在酸濃度達到56%時，腐蝕的速度最快。腐蝕的速度同時也受溫度的影響。壁溫低于酸露點溫度10°C~15°C時，發(fā)生的腐蝕最為強烈。低溫腐蝕能引起受熱面穿孔、傳熱效果惡化、漏風(fēng)增加、排煙溫度升高，使鍋爐效率大幅下降；同時，還可能伴隨著堵灰現(xiàn)象的發(fā)生，使風(fēng)機的電耗上升，還可能引起風(fēng)機出力不足，使鍋爐負荷不得不發(fā)生下降。而且腐蝕和堵灰是相互促進的，腐蝕使積灰增加，積灰反過來又使受熱面的傳熱減弱，受熱面金屬壁溫進一步降低，而350C以下沉積的灰又能吸附SO3加速腐蝕的過程。3空預(yù)器堵塞的預(yù)防措施3.1減少SO3的生成減少SO3的生成，可以通過加強煤場管理，對不同含硫量的煤種進行混、配、參，防止高硫燃料集中進入鍋爐。煙氣中SO2氧化成SO3是在一定的條件下發(fā)生的，爐膛火焰中心溫度越高，過量空氣越多，生成的SO3就會越多。因此在運行中采用低氧燃燒技術(shù)，通過要求運行人員精心操作合理配風(fēng)，降低鍋爐過?？諝庀禂?shù)，禁止大風(fēng)量運行，保證燃燒最佳狀態(tài)，減少SO3的生成。此外，尾部煙道的漏風(fēng)會使煙溫水平降低，與受熱面的熱交換變差，煙氣容積增大，排煙損失增加，引風(fēng)機電耗增加，同時引起腐蝕和堵塞，因而要加強設(shè)備維護，并保持各人孔門、看火孔應(yīng)關(guān)嚴，降低漏風(fēng)系數(shù)。低氧燃燒可以減少SO3的生成，同時降低引、送風(fēng)機電耗，是一項經(jīng)濟價值很高和很有發(fā)展前途的技術(shù)措施。3.2運行人員加強監(jiān)盤運行中加強風(fēng)煙系統(tǒng)畫面參數(shù)監(jiān)視，重點監(jiān)視空預(yù)器出口一二次風(fēng)溫偏差、空預(yù)器煙氣側(cè)差壓變化情況，出現(xiàn)空預(yù)器風(fēng)溫、煙氣差壓增大等空預(yù)器堵塞跡象及時進行空預(yù)器連續(xù)吹灰，根據(jù)空預(yù)器堵塞情況，調(diào)整堵塞側(cè)空預(yù)器噴氨量。3.3空預(yù)器定期吹灰對空預(yù)器要進行定期吹灰且吹灰蒸汽要保證足夠的過熱度。吹灰至少每8小時進行一次，如果發(fā)現(xiàn)空預(yù)器差壓有上升趨勢，應(yīng)縮短吹灰時間間隔。吹灰程序控制必須采取疏水溫度控制，不能通過時間簡單判斷疏水是否干凈，必要時進行疏水管路改造以確?？疹A(yù)器吹灰效果。結(jié)語空氣預(yù)熱器的堵塞與煙氣中酸露點溫度、空氣預(yù)熱器換熱元件壁溫、排煙溫度、暖風(fēng)器出口空氣溫度、空氣預(yù)熱器的冷端綜合溫度以及空氣預(yù)熱器的吹灰等因數(shù)習(xí)習(xí)相關(guān)。運行中專業(yè)技術(shù)人員一定要正確分析引起空氣預(yù)熱器堵塞的主要原因，通過實踐總結(jié)出最有效的預(yù)防措施，才能保證機組長周期經(jīng)濟、安全運行，降低設(shè)備的維護成本，對電廠保證發(fā)供電帶來積極的意義。參考文獻：徐建虎.火電廠配煤摻燒對安全運行和經(jīng)濟效益的探討與分析[C]//火電行業(yè)化學(xué)，2013.何金宇.火電廠燃煤配煤摻燒方法的探討[J].電工技術(shù)：理論與實踐，2015(6)：209-210.