（大唐河南三门峡发电有限责任公司 472100）
摘要：在火力发电厂，空预器是利用锅炉尾部的烟气热量来加热燃烧所需空气的热交换设备。由于空预器工作在烟气温度较低的区域，回收了烟气热量，降低了排烟温度，有效的减少了锅炉的排烟热损失。另外空气被加热之后送入炉内，使炉内燃料着火迅速，燃烧完全，因而也减少了燃料的化学不完全燃烧损失，提高锅炉效率。但随着燃煤机组配煤掺烧、SCR改造、低温腐蚀等原因使空预器堵塞日渐成为各燃煤机组攻关难题。空预器堵塞直接影响着锅炉安全及机组负荷，影响燃煤电厂的经济效益。
关键词：空预器；堵塞；安全；负荷；经济效益
1.空预器堵灰成因
一、近几年随着国内燃煤价格持续高涨，燃煤发电企业成本加重，企业处于亏损边缘，为节约企业供给成本，提高企业经济效益，在确保锅炉稳燃安全运行的前提下，进行入炉煤配比掺烧。使得煤质变差，燃煤成分未达到设计煤种，使空预器堵灰加大。
二、空气预热器布置在省煤器之后的烟道中，由于烟气中含有水蒸气，而烟气中水蒸汽的露点（即水露点）一般在30-60℃，是较低的，在燃料燃烧过程中，根据燃料中灰分的性质和采用的燃烧方式，燃料中的硫分可能有大部分（约70-80%）形成SO2及SO3并转入烟气中，烟气中的三氧化硫与水蒸汽形成硫酸蒸汽，而硫酸蒸汽的露点（也叫酸露点或烟气露点）则较高，根据有关研究，烟气中只要有少量的三氧化硫，烟气的露点也会提高很多。烟气露点的提高，使空预器在壁温低于烟气露点以下的部分有大量硫酸蒸汽凝结，引起空预器换热面严重腐蚀进而引起空预器堵灰。
三、随着国家对环保的严要求，燃煤电厂对排放物进行严格处理，达到国家超净排放要求：NOX（氮氧化物）排放小于50mg/m3，SO2（二氧化硫）排放小于35mg/m3，烟尘排放小于10mg/m3。通过对锅炉尾部烟道改造加装SCR反应器，使烟气中的NOX与NH3发生化学反应生成N2和水，但逃逸的NH3与烟气中的SO3、H2O发生化学反应生成NH4HSO4，而在150 ~ 220℃温度区间，NH4HSO4是一种高粘性液态物质，易冷凝沉积在空预器换热元件表面，粘附烟气中的飞灰颗粒，堵塞空预器换热元件通道，减小空预器内流通截面积，从而导致空预器阻力的增加，换热元件的效率降低等问题。导致空预器堵灰、局部堵塞现象。空预器堵塞引起炉膛负压波动增大，同时空预器烟气侧、一/二次风侧的进出口差压增加；堵塞严重时，空预器漏风量增大，两侧排烟温度均有不同程度的增加，锅炉排烟损失增加，同时送风机、引风机、一次风机电流均有所增加，风机电耗明显增加，甚至导致引风机失速，影响机组安全运行。
2.空预器堵塞处理方法
一、调整煤质结构
使燃煤煤质达到锅炉设计煤种要求。火力发电单位应采购高热值、低硫份的煤种以满足锅炉设计煤种要求，但随着优质电煤煤价的上涨势必会增加企业供给成本，亏损增大，企业效益剧减。
二、调整空预器热风再循环。
原理：利用空预器出口热二次风经过管道、阀门来加热空预器冷端，使得冷端温度高于酸结露至少3℃以上，减少空预器因低温腐蚀而引起的堵灰。
此方法对环境温度低于10℃时通过热风再循环加热冷端防止酸腐蚀堵灰有明显效果。如下图
四、空预器蒸汽吹灰
原理：利用带压过热蒸汽通过吹灰枪对空预器蓄热片进行冲洗，以至粘附在空预器蓄热元件上的积灰随烟气流走，使空预器换热效果加强，堵灰减小。（锅炉启动前吹灰蒸汽取自高压辅助蒸汽，锅炉正常运行时取自末过入口蒸汽。倒换时应先关闭原运行侧吹灰蒸汽门，再开启另一侧蒸汽门，防止串汽导致事故发生。）
蒸汽吹灰：型式 半伸缩式吹灰器
工作介质 过热蒸汽
吹灰蒸汽压力 0.8-2.0MPa
蒸汽温度 280～350℃
布置位置 空预器入口烟道和出口烟道（空预器热端、冷端）
吹灰间隔 正常每8小时吹灰一次，煤油混烧时连续吹灰
五、空预器防堵风机
原理：循环风（取自热一次风母管）中加入少量磨料（取自省煤器灰斗），利用循环风携带磨料冲刷蓄热元件的方式对蓄热元件上的积灰进行定期清扫。这优势在于：携带磨料的方式可以保证在整个循环风仓里磨料和空气的速度一致，这样磨料对蓄热元件的冲扫效果相同，无论低温区还是中温区都能达到良好的清扫效果，而且干燥的磨料对蓄热元件表面凝结的液体有吸附作用，在清扫的同时可以将表面的液体带走，进一步防止空预器积灰。
为实现分切风的循环，须在空预器中设置循环风风仓。机组空预器转向为烟气侧→二次风侧→一次风侧，循环风风仓设置在烟气侧靠近一次风侧，增加一块带有角度的扇形板。
空预器风量风切防堵灰系统简图（下图示）
七、硫酸氢氨热解处理
脱销SCR系统逃逸的NH3与烟气中的SO3、H2O发生化学反应生成NH4HSO4，而在150 ~ 220℃温度区间，NH4HSO4是一种高粘性液态物质，易冷凝沉积在空预器换热元件表面，通过提高空预器单侧入口烟温，达到热解附着在该侧空预器换热元件表面的NH4HSO4，以减小空预器堵塞。某电厂具体措施如下：
1、控制负荷在额定负荷60%~80%之间。
2、控制一侧引风机入口负压不超报警值，尽量提高该侧引风机电流。但两侧引风机电流差应在50A之内，以防出力小风机失速、喘振。
3、通过送风机自动偏置减小同侧送风机电流，增加另一侧送风机电流，提高排烟温度至160度。（送风机自动偏置以不超－20为宜）
4、升降负荷过程中及时调整引、送风机自动偏置，保证参数不超限。从安全角度看，一侧引风机保持较大出力引风机安全，同侧送风机保持较小出力送风机安全。
5、如负荷较低，排烟温度提不起来时，可手动开大脱硝旁路提高烟温。
6、开大上层燃烬风（一般不低于60%）、适当减小氧量，降低脱硝入口氮氧化物浓度，同时将烟囱氮氧化物浓度按上限调整，减小喷氨量，减小氨逃逸率，也是减小空预器堵塞
八、空预器蓄热元件更换
随着科技发展，空预器蓄热元件也不断在更新，选择合适的新型蓄热元件解决空预器因腐蚀而引起的堵灰也是一种举措。
随着国家环保的要求及电网负荷峰谷等影响，空预器堵灰已成各大燃煤电厂技术攻关的难题，如何处理空预器堵塞已是锅炉安全经济运行的侧重点，研究此课题已势在必行。
参考文献：
[1]电厂锅炉原理（第二版）丁立新主编。中国电力出版社，2008
[2]大唐三门峡发电有限责任公司集控辅机运行规程。Q/CDT-DTSMXPC 105 0101-2016
[3]防止电力生产事故的二十五项重点要求--防止锅炉事故。国家能源局 2014年4月15日发布并实施
[4]空预器防堵灰装置运行及维护说明书
作者简介：殷江超，男，大学本科，助理工程师，集控技师，从事火电厂集控运行。
论文作者:殷江超
论文发表刊物:《云南电业》2019年3期
论文发表时间:2019/9/26
标签：烟气论文; 蒸汽论文; 蓄热论文; 送风机论文; 锅炉论文; 元件论文; 露点论文; 《云南电业》2019年3期论文;