(大唐新疆发电有限公司吉木萨尔分公司 新疆昌吉 831700)
摘要:空气预热器是利用锅炉等装置的排烟热量来预热的换热器,目前火力发电厂普遍使用的是三分仓回转式空气预热器,它是利用烟气温度加热进入炉膛的风温的主要设备,作用是能够降低锅炉等设备的排烟温度,提高热效率,使燃料易于着火、燃烧稳定和提高燃烧效率。但在实际运行过程中,经常出现空预器着火、跳闸与堵塞等现象,造成机组被迫停运或者降负荷运行,且空预器堵塞后还会引起炉膛负压波动。基于此,文章就空预器堵塞的原因分析及预防措施展开论述。
关键词:空预器;堵塞原因;预防措施
引言
通常情况下空预器都会设置在锅炉尾部,处于水蒸汽和硫酸蒸汽低温烟气区域,环境较为恶劣,特别发生低温腐蚀及堵塞现象。一旦空预器发生堵塞,则会导致烟气通道被堵塞,增加引风阻力,影响锅炉的出力,会造成停炉事故。而且冷空气进入烟气侧后会加速堵塞的速度,并形成恶性循环,严重危及锅炉运行的安全。因此需要针对空预器堵塞原因进行分析,并采取切实可行的措施加以解决,保证空预器安全、稳定的运行。
1空预器堵塞的原理
三分仓回转式空气预热器的转子部件由无数个传热元件组成,当空预器缓慢旋转,烟气和空气逆向交替流经空气预热器,蓄热元件在烟气侧吸热,在空气侧放热,从而降低锅炉排烟的温度,提高热风温度的预热作用。空预器的受热面是由厚度为0.5~1.2mm的薄板轧制成波纹板之后,叠在一起压紧组装而成的,如果受热面直径很小,流通渠道就会变窄,很容易造成积灰和堵塞。受热面粘污和积灰,会影响受热面传热,降低金属壁温,进而加剧了低温腐蚀。当空预器受热面堵塞严重时,空预器差压会急剧增加,流经空预器的烟气流量减少,而同样差压下,因一次风与送风的压力较高,其风量降低的幅度大大低于烟气量降低的幅度,这样锅炉排烟温度大幅降低,进一步加剧了空预器受热面的粘污积灰。
2空气预热器堵塞原因分析
(1)省煤器输灰器设计不合理,锅炉投运后,省煤器输灰器长期不能正常运行,大量粗灰随烟气流进空气预热器,在空气预热器一些死角积存,导致空预器阻力增加,堵塞的可能性增加。(2)锅炉在设计时,在空气预热器与风机之间设有暖风器,锅炉调试时将暖风器投运,效果极差,试验证明无实际意义,但暖风器阻力较大,影响风、烟道阻力,虽然进行了部分割除,但不彻底,增大烟道阻力,加大空气预热器堵塞的可能性。(3)空气预热器设有吹灰器,但吹灰效果极差,基本上起不到吹灰的效果,空气预热器的堵塞加大。(4)煤粉细度不合格,锅炉燃烧不完全,烟尘中粗灰比例较大,大量粗灰被烟气带入锅炉尾部烟道,在空气预热器处聚集,堵塞空预器。(5)空气预热器的密封性较差,空气预热器前后阻力加大,增加了空气预热器堵塞可能性。(6)空气预热器安装不符合有关要求,在一些地方存在死角,当灰流经该处时在该处堆积。(7)锅炉检修期间,空气预热器受潮,锅炉检修时,用高压水对空气预热器进行冲洗,在空气预热器未彻底干燥的情况下启动引、送、一次风机运行,导致灰尘粘接在空气预热器上,导致通道变小,进一步加大了空气预热器的堵塞。(8)随着脱硝系统的投运,在空预器前设有催化剂,喷人大量氨水,在烟道内形成硫酸氢铵,加剧空预器的堵塞。
3空预器堵塞的防范措施
3.1加强对空预器出入口差压的监视
为了防止空预器发生堵塞,应该加强对空预器出、入口一、二次风及烟气差压的监视,特别是在冬季温度急剧下降时需要加强监视程度。当发现空预器出、入口一、二次风及烟气差压有异常变化时,应加强调整,采取加强吹灰等措施。如该措施不起作用,并确认冷端受热面薄板有可能被腐蚀并开始积灰时,应在停机时及时更换冷端受热面,保证受热面清洁,防止堵塞加剧。
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3.2强化空预器的吹灰管理
对空预器需要加强定期进行吹灰处理,若是空预器的压差上升就需要将吹灰的次数增加。采用蒸汽进行吹灰之前需要针对性的做好疏水工作,避免在吹灰中将水分带走。同时对于空预器的吹风压力和设计要求需要相应的符合,防止产生压力太高或者太低的情况,以此来确保吹灰的效果。在对锅炉启动时,需要对空预器高声强吹灰器和脱硝声波吹灰器投入连续运行,强化对空预器蒸汽吹灰器进汽阀门进行治理,在停炉及时检查进汽阀及吹灰枪的实际情况,防止将湿蒸汽泄露在空预器的蓄热元件当中,并且还需要对于运行当中的空预器系统所产生的问题及时处理。
加强对于脱硝入口的烟温进行监视,若是发现其没有达到催化剂要求的最低烟温,这就需要对烟温低联停喷氨保护动作实施检查,若是不正确就需要对喷氨进行停止。机组在实际的运行当中,需要加强对于煤燃尽率的提升,防止由于没有燃烧完全的煤粉吸附在空预器蓄热元件上。
3.3加强燃烧的优化和运行调整
(1)低氧燃烧通过燃烧调整,在保证锅炉效率和经济性的情况下,实现低氧燃烧,在燃烧过程中要控制SO3的生成量,防止生成NH4HSO4使空预器被腐蚀;(2)提高喷氨自动控制的精确性,当前喷氨自动控制达不到精密化调整的要求,需要在其中增加煤量和风量的前馈信号,从而对喷氨量进行自动、准确的调整,避免喷氨流量过大和氢氧化合物超标;(3)降低喷氨量,通过燃烧调整,在负荷稳定阶段,进一步降低氢氧化合物的生成,从而降低喷氨量,减少NH4HSO4在空气预热器中、低温段的沉积量;(4)保证NH3在烟道内均匀分布,在验收脱硝装置性能,对反应器烟道内的NH3分布情况进行测试;(5)优化送风自动和CCS功能,在变负荷过程中,维持氧量、煤量的精确调整,避免氢氧化合物体积分数大幅波动。
3.4将受热面壁温提高到烟气露点以上
(1)热风再循环。该方法维护简单、投资少,但运行不经济,因为送风机额外增加的耗电量通常大于再循环风机的耗电量。通过提高排烟温度提高壁温,减少腐蚀现象的出现,但是此过程会消耗大量的燃料和电能。在空预器运行中根据送风机的入口温度控制送风的热风再循环,并根据负荷变化,将空预器入口冷风温度保持在20~50℃内;(2)采用暖风器。暖风器是一种热交换器,一般由翅片铝制成,暖风器可提高预热器入口风温,从而提高空气预热器的壁温,减少腐蚀,从而防止空预器堵塞。
3.5做好停炉后空预器的高压水清洗工作
在机组停止运行检修期间,需要按照空预器的蓄热元件的积灰状态,对其实施高压水的冲洗,以此来确保冲洗的效果,在完成冲洗之后将其充分的干燥处理,避免由于锅炉在启动状态时大量的灰粒粘贴到换热元件。
结语
综上所述,三分仓式空气预热器堵塞严重影响了锅炉的运行效率和安全性,也影响了机组正常带负荷,因此必须要对这一问题加以重视,采取有效的预防措施,加强对空预器运行的监督,当发现出现堵塞或腐蚀时应该及时进行清理,还要加强燃烧的优化和运行调整,从而保证空预器正常运行,减少堵塞现象的发生。
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[4]杨泽民.锅炉空气预热器堵塞原因的分析及整改措施[J].科技传播,2012,4(24):56-57.
论文作者:常生珑
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/17
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