关于锅炉空预器堵灰的原因分析及解决办法
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【摘要】为了缓解和避免电厂锅炉空预器堵灰、结垢和低温腐蚀的影响，文章结合本单位电厂锅炉实际运行中出现的问题，对锅炉空预器、暖风器进行改造，希望通过本文的阐述能为相关研究和实践工作提供借鉴和参考。
【关键词】空预器；低温腐蚀；堵灰；结垢；改造
引言
我电厂选用的锅炉型式：超高压、自然循环、单炉膛四角切圆燃烧、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢构架、全悬吊结构、Π型布置汽包锅炉，炉顶设轻型防雨屋盖；同步设置烟气脱硫、预留脱硝装置。
1、空气预热器的作用
1.1电站锅炉用汽轮机抽汽预热锅炉给水，省煤器入口水温很高，锅炉排烟温度降低受限制，须利用空气预热器降低排烟温度，降低热损失，提高锅炉的经济效益。
1.2磨制、烘干煤粉，改善燃料着火与燃烧，强化炉内辐射换热，要求将空气加热到较高的温度，必须要设计空预器。
1.3空气预热器的结构
2、空预器堵灰、结垢现象
2.1在锅炉试运行期间，锅炉空预器出现严重的堵灰现象，导致锅炉出力不够，堵灰严重时会导致锅炉无法正常运行，严重影响电厂安全运行。在锅炉选型时，空预器选用的是管式空预器，在停炉期间对空预器进行了全面的检查，发现空预器换热管及连箱内严重堵塞结垢，严重影响空预器的正常运行。
2.2空预器的作用主要是用锅炉烟气加热二次风，空预器出现堵灰后，就会严重影响换热面积和换热效率。导致锅炉的出口烟温严重超标，设计的烟温是130度以下，当空预器出现堵灰后导致烟温升至180度以上。另二次风要求加热至300度左右，现只能加热至200度。这样就会出现空预器堵灰情况，由于二次风温无法达到设计值，这样就会导致锅炉无法达到设计出力，严重影响锅炉的出力，从而会影响到电厂机组的发电能力。对电厂造成很大的经济损失。
3.1空预器堵灰后，空预器内的灰对空预器进行腐蚀结垢，因为灰的成分含硫和氮氧化物，长期运行将会使空预器内的管束磨穿，导致烟气和二次风直接接触，使空预器无法正常工作。这样便会无法控制锅炉燃烧，甚至会在尾部烟道产生二次燃烧，损坏锅炉设备。管束长期磨损后，将会降低空预器使用寿命。严重时会将空预器烧坏。空预器一旦出现问题，将会导致被迫停炉，导致汽轮发电机组停运，这样会造成很严重的后果。
3.2对以上空预器出现的问题经分析，导致空预器堵灰的主要原因是因为烟气在进入空预器的流速太慢，烟气的流速不能达到厂家设计值：2米/秒。这样烟气就会在空预器内停留的时间较长，导致一部分灰停留在空预器内，无法通过引风机送至烟囱。长期运行下来，空预器内的灰就会越积越多，最后导致空预器严重堵塞。
3.3同锅炉制造厂家设计人员沟通后，厂家设计人员根据我方提供的运行数据。进行认真仔细的核对后，并且对烟气流速进行比对，厂家也判断原设计右侧的空预器烟气侧的流速不能满足设计要求。
3.4另外导致空预器堵灰的原因是二次风温进入空预器的温度不能达到设计值，也就是说需加热的二次风在进入空预器前温度较低，这样会导致空预器的热交换效率降低。并且二次风温经加热后无法满足锅炉燃烧的要求。二次风温较低时导致进入炉膛得煤粉不能充分的燃烧，有可能导致锅炉喷燃器结焦。严重时会影响锅炉的换热效率。
4、解决办法
上面已经阐述了导致空预器堵灰的主要原因，我主要从下面四方面介绍解决空预器堵灰的方法：
4.1加装导流板，提高烟气流速
由于在进入空预器内的烟气侧的烟气流速太慢，烟气在该区域内停留的时间过长，使得烟气内部灰尘不能及时携带走。如何解决该问题呢，只要通过提高空预器烟气侧烟气的流速，达到设计的烟气流速，才能缓解空预器堵灰的现象。经过同制造厂、设计方、生产一起共同商议，要解决烟气的流速问题，制造厂家建议在空预器烟气侧加装导流板。但是加装导流板要考虑到对烟气侧烟气的阻力，加装导流板使该侧烟气的流速达到设计值在2米/秒。这样才能保证烟气的正常流动时间，从而延缓了空预期低温腐蚀和堵灰的问题，通过加装导流板的改造，通过试运结果缓解了空预器都会严重的问题。
4.2定期定时投入吹灰器设备
由于烟气的成份比较多，在通过空预器时比重较大的灰就会沉积下来，长时间运行后就会导致空预器堵灰，在锅炉设计时在烟气侧都安装了不同的吹灰器，要合理的使用好吹灰器，定时吹灰，保证吹灰器设备的正常使用。这样也可以缓解空预器堵灰的问题，所以吹灰器的正常使用也是很重要的，根据积灰的情况来调整每班吹灰的次数和频率。这样就可以实时掌握空预器的堵灰情况，根据前面锅炉堵灰严重的情况，我们制定了每两小时吹灰一次。将吹灰的时间尽可能延长，这样可以达到吹灰的效果。另严格控制吹灰系统的参数，加强吹灰设备的定期巡检和定期维护工作。保证锅炉吹灰工作正常运作。
4.3增设热风再循环系统
因前期空预器堵灰后，空预器的热交换效率降低，导致加热后的二次风温不能满足运行的要求。根据这种情况，我们在进入空预器前对二次风进行预处理。主要目的是保证二次风温，保证二次风温度后，才能保证锅炉的燃烧。主要改造方案是：从二次风热风管道上分一路DN300的管道至送风机入口，这样就保证在进入空预器前温度就比较高。通过空预器热交换后就能保证热二次风温度。增设此系统结构简单，使用比较方便，便于调节送风机入口风温。经改造原送风机入口温度在20度左右，改造后使得送风机入口风温可以从20-50度之间进行调节。使用非常方便，对整个二次风系统未造成任何负面影响。通过改造后，二次风温提高后，原空预器堵灰现象也有一定程度上的缓解。
4.4对暖风器疏水系统进行改造
锅炉的冷二次风是通过室外空气得来的，为了保证在冬季提高冷二次风温度，在冷二次风系统上有暖风器，暖风器的作用是加热冷二次风，对冷二次风进行预处理。一般设计要求在冬季冷二次风温度通过暖风器加热至20-50度，现状是通过暖风器只能加热到20度，原因是暖风器设计无法满足使用要求。设计的暖风器换热面积太小。这样对锅炉出力和空预器堵灰有影响，为了提高风温。现将设计的暖风器疏水是接至疏水扩容器，因扩容器内有压力，导致疏水不畅，影响暖风器的换热系数和效率。我们将原设计的疏水改至外排，提高了暖风器前后差压。提高了经过暖风器的蒸汽流量，这样就提高了换热效率，改造后能将风温提高至50度。改造完毕后比较理想，这样就提高了冷二次风温度。等锅炉大修期间，更换能满足正常运行的暖风器。
结语
通过上述技术改造后，目前运行空预器还未出现严重的堵灰和结垢现象，使锅炉能够安全经济的运行。提高了锅炉空预器的安全可靠性，空预器的各项指标都能达到设计要求。解决了空预器低温腐蚀和结垢的问题，提高了空预器的使用寿命。使锅炉能够长周期、满负荷、安全稳定的运行。