浅谈锅炉空预热器堵灰原因及对策

摘 要：本文重点介绍了空气预热器堵灰的危害，针对北方某电厂锅炉空气预热器堵灰情况，分析造成空气预热器堵灰的主要原因，并采取针对性的处理措施，有效解决了空预器堵灰问题，保证了锅炉和机组的安全、稳定、经济运行。

关键词：热电联产机组；锅炉预热器；堵灰

空气预热器是现代锅炉的重要组成部分，是利用烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备。空气预热器装在锅炉垂直对流烟道的尾部，它的主要作用是降低可以降低排烟温度，减少排烟损失，提高锅炉效率。如果空气预热器堵灰将严重影响其正常运行，进而影响机组的安全、经济运行。因此有效预防空预器堵灰是非常重要的。

1、锅炉空预热器堵灰原因分析

1.1空預器冷端壁面温度偏低

锅炉正常运行时，锅炉采用设计煤种，空预器冷端壁温在各种负荷下会比烟气露点高10℃，如果锅炉燃烧所需要的空气经过送风机送往空预器，则受热面就不会发生低温腐蚀。但是中国北方冬季气温较低，空预器冷端温度不仅低于硫酸蒸汽露点，而且低于烟气中水蒸气的露点，导致大量的水蒸气及稀硫酸液凝结，如遇到烟气汇总的大量灰分，就会使得灰分沉淀在表面，使得与水和酸液其化学反应，从而硬结，将空预器堵住。影响锅炉正常运行。

1.2烟气中含有逃逸的氨气

锅炉在设计的时候硝系统氨区与SCR反应区距离较远，氨气伴热管管路太长，伴热效果不佳，SCR反应区表计管道经常堵塞，导致SCR反应器氨气流量、混合器进口管道氨气压力及温度不准，烟气中氨的含量过高。当氨气的浓度达到一定的数值时，会与空预器中的SO3发生反应，形成硫酸氢铵或硫酸铵，这是一种质地粘稠并且吸附性和腐蚀性都很强的物质。当温度继续升高时，会变成固态物质，吸附性也随之增强，极易在空余去的换热元件表面堆积，并且吸附烟气中的飞灰，从而使得空预器处积灰堵塞。

1.3空预器吹灰器疏水门设计不完善

空预器吹灰器疏水电动门在程控投入时会自动打开疏水，当疏水温度达到一定值（ 开关量） 时自动关闭；程控结束时，自动打开疏水。由于空预器蒸汽吹灰管路较长，吹脱硝系统、炉膛及烟道的时间相对比较长，在此期间，空预器蒸汽吹灰管路会存在积水，可能进入空预器烟气侧的冷端。分散控制系统（ DCS） 上没有显示空预器吹灰疏水的压力和温度，疏水电动门是全开和全关型，不是气动调节型。由于环境温度偏低、空预器吹灰疏水不彻底，过量逃逸的氨在空预器冷端形成了高黏性的硫酸氢铵，加剧了冷端积灰，最终导致空预器堵塞。

1.4烟气中含有水蒸气及二氧化硫

燃料燃烧后烟气中含有大量水蒸气，烟气中水蒸气的温度一般在30-60摄氏度，当燃料中水分不充足的时候，空预器低温受热面不会出现结露现象。如果燃烧过程中燃料的硫分含量偏高，就会在燃烧时生成SO2及SO3，SO3与烟气中的水蒸气形成硫酸蒸汽，这种蒸汽很容易结露，大量的硫酸蒸汽会在空预器表面凝结，进而严重腐蚀空预器表面，随后经腐蚀的空预器会引起积灰的形成，严重的将引起空预器堵塞。

2、锅炉空预热器堵灰对策

2.1控制SO3生成量

控制转化为SO3的量，应将烟气中（O2）控制在较低的水平，即燃烧中的过量空气系数较小，增加炉膛里的还原性气氛，减少NOx的生成量；但不能过分减小（O2），以避免化学不完全燃烧损失增大。使用WO3助催化剂，这种助催化剂可提高催化剂的酸度、热稳定性和力学性能；另加入WO3可在保持催化剂活性的基础上尽可能减少对SO2的催化氧化作用，以降低SO2转化为So3的转化率。通过低硫煤的掺混燃烧，向炉膛内喷入Ca、Mg等也可减少SO2的生成量。尽量少掺烧高硫分的燃煤，多烧低硫分的燃煤，控制硫分的源头。

2.2控制氨逃逸率

加强脱硝装置维护力度。SCR反应器的入口烟道内NOX分布的均匀性和喷氨格栅每个喷嘴流速均匀性是影响脱硝率和控制副反应发生的决定性因素。在停炉检修期间，要仔细检查烟道导流板及注氨喷嘴是否正常。若烟道导流板发生故障会使SCR入口区域的NOX分布不均匀；若喷射系统发生故障，会导致NH3与烟气混合不充分，NOX脱除率下降，氨逃逸率增加。在机组长时间运行的条件下，烟道壁、喷氨格栅上方烟道内钢支架以及导流板逐步积灰形成一定厚度后成片掉落，从而堵塞正下方的喷嘴。检修过程中发现：部分注氨喷嘴在长时间运行中发生了堵塞，造成进入喷氨格栅的NH3分配不均匀，从而氨逃逸率增大。

2.3加装吹灰蒸汽温度计，吹灰疏水门改型

如果锅炉存在疏水门设计不良的情况，可以利用夏季锅炉机组检修期间，在空预器吹灰器进汽前管道上安装压力表和温度计。空预器吹灰疏水门由开关型改为调节型，吹灰疏水温度通过疏水调门自动调节，保证空预器吹灰疏水温度≥250 ℃。空预器吹灰时，当疏水温度≤235 ℃时，疏水调门应保持一定的开度进行自动调节，保证吹灰蒸汽温度在300℃以上，使吹灰蒸汽保持一定的过热度，防止吹灰管道内的积水进入空预器。

3、结语

本文通过对空预器堵灰和结垢原因进行了分析，了解到空预器的积灰和腐蚀是两个同时发生并且相互促进的过程，在大型热电联产机组中经常发生，要想彻底解决这个问题，不仅需要在生产中进行经验积累及设备的改良，同时也需要对堵灰做出应对措施，保证锅炉机组在运行过程中的安全性和可靠性，从而保证整个热电机组的安全运行。

参考文献；

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[3]张林，李阳春.空预器堵灰的原因分析及处理措施[J]。热力发电，2008，37（ 10）：43-45.

作者简介：

于晓芬（1971-）女，汉族，毕业于东北电力大学， 热能动力专业，本科学历，助理工程师，主要从事热力系统质量监督工作。