摘要：鉴于空气堵灰会影响空预器的运行性能，增加烟道阻力和风机单耗量，影响锅炉效率，所以必须加以防范处理。文章从空预器堵灰成因入手，从运行操作、吹灰安排及在线冲洗等方面提出了一些处理对策，以期为空预器的检修工作提供参考。
关键词：空预器；堵灰问题；处理措施；烟气阻力；风机单耗量；锅炉效率
1空预器堵灰的成因分析
1.1运行操作问题
在电厂脱硝系统的改造升级之后，系统逐步投入正常运行。但是由于氨逃逸与烟气中的SO3发生反应，生成硫酸铵盐使位于脱硝下游的空预器蓄热元件受到影响。由于硫酸铵盐自身的腐蚀性和黏结性，导致元件的腐蚀和堵塞问题，因此氨逃逸成为当前电厂空预器异常堵塞的主要原因。不仅如此，由于空预器堵灰不可避免，所以空预器吹灰不得不加大频次，再加上可能存在安装调试缺陷极易造成空预器的吹损，从而形成恶性循环继续加大空预器的堵塞。
1.2吹灰蒸汽带水
在空预器运行的过程中，其主要根据疏水阀部位处的温度来进行自动控制，具体就是在其执行吹灰操作的过程中，需要先打开疏水阀来进行疏水，待该部位的温度达到规定值之后，相应的空预器即可正式执行自动吹灰操作。理论上来讲，按照预设操作程序来进行操作，吹灰蒸汽中不应该带有水分，这就要求在打开疏水阀的几秒钟时间内完成吹灰蒸汽操作，但是实际实施的过程中却无法在短时间内完成，具体表现在吹灰枪部位处冒出大量水汽，这就是吹灰前疏水不彻底的具体表现，并且带水问题非常严重，从而致使空预器出现了比较严重的结灰问题。
1.3暖风器使用不合理
在机组处于正常运行状态下，通过燃用设计所需煤种的时候，空预器冷端壁的温度都会高于烟气露点值10℃及以上温度值。在锅炉实际燃烧的过程中，如果先借助暖风器将相燃烧所需的空气加热到20℃，然后再送入到空预器中，此时就可以避免受热面出现低温腐蚀问题。在冬季环境条件下，相应的运行机组长期处于低负荷状态运行，加之暖风器没有及时得到全面落实，以至于空预器综合冷端的平均温度控制在52℃左右，这远低于其说明书中的规定标准值（68℃）。由此可知，空预器壁的温度显著低于烟气中水蒸气露点，致使稀硫酸溶液和水蒸气发生凝结问题，从而引发了空预器堵灰问题[1]。
1.4传热元件布置过密
通常而言，吹灰器大都安置在空预器二次风入口端。但是如果相应的内部蓄热板布置间距比较小，那么就会形成较大的阻力，致使蒸汽吹灰无法得到彻底吹透。此外，如果空预器的低温受热面存在严重的积灰问题，会进一步降低金属壁的温度，并且实际存在的硫酸蒸汽会透过灰层而渗透到金属壁之上，从而形成了一种强酸（硫酸），大大增加了积灰清理的难度。
1.5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。SCR出口NOx质量浓度通过氨流量自动调节阀来进行控制，但因阀门线性不佳，出口NOx质量浓度呈现明显的波动性，同时由于缺乏氨逃逸的有效测点，最终导致脱硝系统中氨逃逸量过大。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[2]。
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2解决办法
2.1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。
2.2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。
2.3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。
2.4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[3]。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。
2.5改造蓄热元件
目前，电厂等生产厂商在处理空预器堵灰问题的时候采取了许多方法，但是却无法从根本上解决相应的堵灰问题。有关统计表明，当前我国许多电厂锅炉中的空预器蓄热部件已经出现了比较严重的灰垢问题，加之窗格存在倾斜倒伏的问题，所以此时就会影响其工作效率，致使其排烟温度值出现降低等问题。因此除了上述几个方法之外，为了进一步防范空预器堵灰问题，还需要对现有的蓄热元件进行改造。
3结束语
空预器堵灰现象的发生与结构布置、机组运行工况、燃料特性、吹灰控制等都有直接关系，任何一个环节控制不当都有可能造成空预器堵灰现象的发生。采取源头防治、设备改造和运行方式优化等综合治理措施，将空预器堵灰对机组安全和经济性的影响降低到最低。
参考文献：
[1]段小云.锅炉空气预热器堵灰原因分析及处理措施.华电技术，2015，37.05.50-52+79.
[2]王广兵，宋绍伟.锅炉空预器堵灰的原因分析及处理措施.电力科技与环保，2013，29.06.43-44.
[3]黄杰克颂.关于锅炉空预器堵灰的原因分析及解决办法.科技与企业，2013.14.283+286.
论文作者:黄国辉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/27
标签：疏水论文; 烟气论文; 暖风论文; 锅炉论文; 温度论文; 流速论文; 蒸汽论文; 《电力设备》2018年第35期论文;