空预器堵灰原因及在线高压水冲洗效果分析

王晓明

神华国华寿光发电有限责任公司山东寿光262714

摘要：空预器堵灰对其运转有着非常消极的影响，因此，要分析其堵灰原因，并结合实际情况，提出在线高压冲洗，分析其冲洗效果，对促进机器正常运转有十分重要的作用。

关键词：空预器；堵灰；在线高压；水冲洗

一、前言

空预器在运行过程中，由于受到多种因素的影响，会造成空预器堵灰的问题，这种问题一旦出现，不仅仅影响机器运转效率，更会危害机械运转安全。因此，加强对空预器堵灰原因分析，并探究冲洗效果具有积极意义。

二、空预器堵灰原因

（一）锅炉燃煤特性偏离设计值太大

但由于目前燃煤供应相对紧张且受价格，锅炉炉膛结焦等各种因素的影响，锅炉燃煤实际不能按照设计煤种运行，经常出现较大偏差，致使相同负荷下锅炉燃煤量大幅增加，灰分也大量增加。

（二）煤质含硫量大

实际燃烧的煤种的含硫量远远超过设计煤种的含硫量，煤中的硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫在催化剂（积灰中的Fe2O3）的作用下进一步氧化生成三氧化硫与烟气中的水蒸汽生成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽的存在使烟气的露点显著升高，当燃料中含硫量越高、过剩空气系数越大，烟气中SO3含量越高，露点也越升高。

由于空预器中空气的温度较低，烟气温度不高，壁温常低于烟气露点，这样硫酸蒸汽就会凝结在空预器受热面上，烟气中的灰、沙粒便容易粘在空气预热器的受热面上形成积灰，在燃烧托浪岗煤时更为突出，表现为空预器前后差压增大，进一步发展就会造成空预器堵灰。再者氨逃逸率一直大于10ppb，容易形成鼻涕形状的硫酸氢铵，硫酸氢铵的熔点147℃，主要沉积在烟气温区：230-150℃，有气态→液态→固态转化，所以按温度梯度的分布，硫酸氢铵通常沉积在预热器中间部位传热原件上，在液态向固态转换时吸附灰分，直接沉积在空预器的传热元件上，长期运行会造成空预器堵塞。

（三）省煤器灰斗输灰不通畅

一号炉省煤器输灰管路均由于煤质差磨损非常严重，灰分大使得输灰更加困难，输灰管线有时堵塞，形成恶性循环，加剧了空预器堵灰。同时，吹灰蒸汽过热渡不够。1号炉空预器蒸汽吹灰参数表如下。

空预器说明书中要求吹灰蒸汽参数要超过上面的参数表

（四）锅炉启动时制粉系统投入过早

在锅炉启动过程中为了节油基本上都提早投入制粉系统，致使煤粉燃烧相对较差，势必造成飞灰可燃物大量增加。在点火初期着火特别不好，大量未燃烧煤粉进入空预器增加了堵灰的发生。

（五）蒸汽暖风器泄漏

送暖风器泄漏严重，A送风机底部排污门排水三个小时）。一号锅炉在空预器入口一二次风道上分别安装有蒸汽加热空气的暖风器。冬季由于气温变化剧烈，暖风器经常泄漏，严重时从风机底部排污口处有大量水排出，只能将暖风器被迫停运，使得排烟温度相应降低，不能保证冷端综合温度高于设计值运行，从而导致空预器低温段的腐蚀，更加重了空预器堵灰。

（六）吹灰蒸汽阀门不严泄漏

因吹灰蒸汽进汽阀不严，水蒸汽漏入空预器内部，导致空预器堵灰。为此，我们对所有吹灰蒸汽进汽阀进行了彻底的研磨或更换等检修工作，基本解决了因吹灰蒸汽进汽阀门不严而引起空预器堵灰发生。

（七）吹灰疏水管路直径设计太小，疏水不够彻底

空预器吹灰疏水管直径太小，当开始吹灰时，吹灰器进汽阀处明显看到有凝结水外漏现象，说明吹灰疏水没有完全疏干，有湿蒸汽进入空预器。

（八）空预器水冲洗不彻底

停炉在三天以上基本上都要进行空预器水冲洗，由于停炉时间短，不能保证足够的冲洗时间，堵灰严重时需要2－3天才能将空预器完全冲洗干净。锅炉停运到空预器可以停止运行大约至少需要1天时间，这样空预器有效冲洗时间相对减少，造成冲洗不彻底，换热元件上残留部分垢物，在锅炉下次启动后很容易粘贴大量灰粒，并在下次冲洗时不易冲刷下去

（九）最低冷端综合温度（空预器的冷端综合温度即烟气出口温度与空气入口温度之和）控制有时达不到设计值要求

冷端低温硫酸腐蚀是空预器堵灰的重要影响因素之一，同时也是影响空预器正常运行的关键所在。我厂空预器堵灰基本都发生在传热元件冷端，且灰成分都比较坚硬，堵灰后通过吹灰根本无法将其吹掉。

三、空预器在线水冲洗工艺及效果探讨

（一）在线高压水冲洗的背景

在2008年4月检修期间，岱海发电有限责很公司对功率为600MW锅炉的空预器离线高压水冲洗以后，空气预热器的烟气侧的压カ差不断升高，致使堵灰问题十分严重给锅炉的安全工作带来了很大的阻碍，同时増加了引风机的出力，致使对厂用电控制出现偏差。通过研究调查，国外的电厂已经使用在线高压水冲洗对大型锅炉中运行的空预器两例进行冲洗。通过对这种方法的进一步研究，与2009年进行了在线高压水冲洗实验，并且取得了显著的效.

（二）实施高压在线水冲洗的过程

在空预器运行中实施高压在下水冲洗首先要考虑对水量和水压的控制、冲洗下来的灰污的排放以及枪管的推进和支撑等问题。因为空气预热器为烟气和两次风进行換热，水量过多会实收热量降低一、二次风的温度降低，无法满足其他系统的正常工作，除此外吸收热量的水会蒸发，是吹灰蒸汽中含水量增加，这样更加容易造成空预器堵灰。其次，水量越多对水泵的功率要求就越大，这样会打不到对冲水压力的要求。通过多次试验，最后决定要枪头喷嘴说两为两个，并且喷嘴的直径为2毫米，控制压力为35MPa，水量为每小时3吨。

出水量控制水压的控制也是非常关键的，如果水压过低，水流在还没有接触到换热工件，就会被热气蒸干，打不到冲洗作用；如果水压过高，对用于冲洗的水枪的材料以及其设计规格就会提高，会打来很多不必要的浪费，不仅如此，水压过高也可能造成空预器的损坏。所以经过在实际工作的工作经验总结，将水压规定为35MPa。

冲洗后会有大量的累计的灰垢脱落，如果排放不干净的话，会造成空气预热器的烟气食物灰斗阻塞，所以在进行在线高压水冲洗是，要先对灰斗进行清理，并且在灰斗排污管的弯头处接入冲洗水管这样就可以解決这一问题。冲洗后大部分灰垢会随烟气进入电除尘器被清理干净。因为在冲洗前冲洗枪是临时架设的，空预器的内部是没有任何支撑的，空预器外部支点需要承受的压力比较大，所以在实际应用中会采用“吊架和空预外壳”对导轨进行固定，进而保证枪管的水平位置以及稳定性。实施在线高压水冲洗时，其主要是在空预器侧面以及转子下方打孔、在枪管上进行等距离刻度标记，根据枪头伸入空预器的深度调整枪管移动的速度以及关注一二次风温，若出现异常立刻终止冲洗。

四、结语

空预器堵灰不仅影响锅炉运行的安全性而且使锅炉效率显著降低，风机单耗明显增加，排烟温度升高，严重时脱硫系统由于入口烟气温度过高而无法投入运行，因此有效预防和制止空预器堵灰显得非常重要。

参考文献：

[1]陈方前.漏风控制系统故障导致空预器跳闸的分析与防范[J].电力安全技术，2012（6）.

[2]邢希东.600MW火电机组降低厂用电率措[J].中国电力，2007（9）.