空预器堵灰预防及处理

武虎坡

（神华国华定洲电厂，河北 定州 073000）

1 设备概述

国华定洲电厂＃1机组容量600MW，锅炉为上海锅炉厂制造，型号为SG-2008/17.47-M903型，单炉膛四角切向燃烧，设计煤种为神府东胜低硫煤。配置两台32VI(T)500-1880M型三分仓受热面旋转容克式空气预热器。该空气预热器蓄热元件三层布置，热端层高为814mm，厚0.6mm，碳钢；中间层高为814mm，厚0.6mm，碳钢；冷端层高为高305mm，厚1.0mm，考登钢。工质流向：烟气向下、空气向上；旋转方向：烟气→一次风→二次风。

2009年12月下旬1号机组两台空预器发生堵灰，其中1号空预器堵灰较2号空预器严重。空预器堵灰导致一二次风压力大幅度摆动：一次风侧差压摆动幅度在0.5 kPa左右，二次风侧差压摆动幅度在0.8kPa左右，且一、二次风侧差压最小在0.8kPa以上，超过正常运行0.8 kPa的控制范围（见图1、图2）。一二次风压的摆动导致炉膛负荷负压大幅度摆动，幅度范围－260～+400Pa.堵灰后期因负压摆动幅度明显增大，自动调整不能满足要求，风机动静叶全部解为手动调整，脱硫旁路关闭，档板炉膛负压在+200～-400 Pa之间摆动。机组TF方式运行，手动增减负荷。

图1 1号空预器一二次风差压摆动

2010年2月利用河北南网负荷较低网调要求，机组停备期间对空预器进行了检查处理（处理手段是利用高压水对受热面进行冲洗，这也是目前处理空预器严重堵灰的有效手段）。蓄热元件堵灰情况见图3、图4。

图2 2号空预器一二次风差压摆动

图3 蓄热元件堵灰情况

图4 蓄热元件堵灰情况

2 空预器堵灰的机理

堵灰可分为物理性积灰和粘性积灰。物理性积灰是指烟气通过空预器时浮挂在蓄热元件波纹板的积灰，质地松软，通过定期吹灰就可以吹落；粘性积灰是由于烟气中的硫酸蒸汽和水蒸气在低温受热面上凝结，对低温受热面产生腐蚀，烟气中的飞灰黏附在潮湿的受热面上，形成低温黏结性积灰，此外，腐蚀使得受热表面粗糙不平，也容易掺烧积灰，这种积灰会引起流通阻力迅速不断的增加，直到流通部分完全堵塞为止。由于此类积灰主要发生在空预器冷端，因此预防粘性积灰主要是预防空预器转子的冷端低温腐蚀。

低温腐蚀的机理：燃料中硫分在燃烧过程中生成S02，其中一小部分S02（约0.5%～5%）会进一步氧化生成S03，S03与烟气中的水蒸气形成硫酸蒸汽，当受热面壁温低于硫酸蒸汽露点时，硫酸蒸汽便会凝结在受热面上，对金属产生强烈的腐蚀。

影响低温腐蚀的因素主要有：受热面壁温即空预器冷端进口温度、烟气露点。烟气露点越低，冷端温度越高，则越不易发生低温腐蚀。

3 发生此次空预器堵灰的原因分析

（1）由于北方地区气温大幅降温：在3～4天的时间内环境温度下降近15℃，最低时降至-10℃左右，环境温度骤降，且风机暖风器投入不及时，导致空预器排烟温度较低，换热波纹板结露现象发生，引起空预器堵灰。

（2）由于前期空预器吹灰时压力较低导致吹灰效果不佳。脱硫GGH吹灰用汽从空预器吹灰蒸汽管道上取汽。空预吹灰与GGH吹灰共同用汽，而且吹灰蒸汽压力降至1.4MPa左右，压力较低，并且在运行中长采用单吹的方式，不能达到对空预器的正常吹灰效果。

（3）由于当时河北南网安排机组停运或检修机组较多，导致运行机组长期带大负荷，尤其是电煤供应充足的国华电厂，长期大负荷运行加剧了空预器堵灰。

（4）煤质较差，烟气内含灰量增加，加剧了空预器堵灰。（1号机组带600MW负荷运行时总煤量达到260～270 t/h）

4 空预器堵灰的控制和预防

减轻空预器堵灰，控制导致堵灰的主要因素：①控制入炉煤灰份，在不能控制入厂煤的灰分前提下，通过合理配煤，尽量减少入炉煤煤质大幅度波动；②检查省煤器灰斗除灰情况，以及仓泵运行状况，减少大颗粒粉煤灰进入尾部烟道；③选择合适的蓄热元件波形板，尤其是冷端元件，最大程度地增加流通面积并减少积灰。

空预器器运行时加强对其运行维护，通过监视其一二次风侧出入口压差、送、引、一次风机电流及风机动静叶开度以及空预器出口氧量变化，来判断空预器堵灰情况。空预器一、二风侧出入口压差增大或大幅度摆动，各风机电流增大或摆动，说明空预器堵灰已经较为严重，应及时进行空预器连续吹灰。

正常情况下空预器的吹灰效果对积灰有较大地影响：实践证明合理地吹灰频次和合适的吹灰参数（包括吹灰压力和蒸汽温度）能够有效抑制受热面（指蓄热元件）积灰。但必须指出就地设备及运行软件应能保证吹灰系统疏水正常，要求疏水温度达到300℃及以上，也就是蒸汽过热度要保证，因为如果蒸气疏水不彻底，不仅能加重空预器积灰还有可能加速蓄热元件的腐蚀。提高空预器空气入口温度：根据环境温度和入炉煤硫分变化情况及时投入风机暖风器，提高送风温度，避免因烟气露点较低掺烧低温腐蚀；合理调整空预器扇形板位置，最大程度减少空预器漏风。

5 在空预器发生严重堵灰时运行应采取措施

（1）空预器保持连续吹灰，定期检查吹灰压力，保证吹灰压力达到运行要求。

（2）机组负荷400MW以下时联系脱硫值班员，关闭空预器吹灰至脱硫手动门，停止GGH吹灰，以提高空预器吹灰压力。

（3）应根据堵灰程度在升降负荷时将风机调节方式设为全手动状态。

（4）控制升降负荷速率，以减小对负压的影响。

（5）升降负荷时调整送风量时应根据风粉比例，并参考氧量变化，增减风量时注意负压变化趋势。

（6）调节一次风压时应注意两台一次风机运行情况，防止发生抢风；在启停磨煤机过程中应加强一次风机运行参数监视。

（7）机组负荷500MW及以上时两台空预器一次风侧及二次风侧差压应小于1.5 kPa，超过1.5 kPa时应降低机组负荷，负荷降低幅度以控制差压在1.5 kPa内为依据。

（8）当发生辅机设备故障或跳闸时值班员应加强炉膛负压的监视和调整。