空預(yù)器堵塞原因及處理技術(shù)研究

徐尉欽 華能南京金陵發(fā)電有限公司

在火電廠的生產(chǎn)過程中，空預(yù)器出現(xiàn)低溫腐蝕或者堵灰現(xiàn)象非常普遍，雖然各個電廠在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)了鍋爐應(yīng)用的設(shè)計與科學(xué)安裝，也采取了必要的措施，但是在實際運(yùn)行過程中，仍然無法避免的會出現(xiàn)空預(yù)器堵塞問題。所以，為了確保各類設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，減少資源的消耗，必須要采用科學(xué)的辦法，實現(xiàn)對空預(yù)器堵塞現(xiàn)象的處理。

一、空預(yù)器堵塞原因

（一）排煙溫度過高

在火電廠生產(chǎn)過程中，如果出現(xiàn)了排煙溫度過高，將會影響到鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，同時減少了空預(yù)器的熱量交換。在運(yùn)行過程中，如果煙道內(nèi)含有的三氧化硫超過0.005%，煙道內(nèi)的冷凝溫度就會升高，保持升高到150 攝氏度以上，而此時硫酸溶液會產(chǎn)生一些低溫冷凝現(xiàn)象，在加熱元件上出現(xiàn)空預(yù)器的低溫腐蝕，并且大量的灰塵堆積，積灰成分相對堅硬，在出現(xiàn)堆積之后，并不能有效利用吹掃的方式進(jìn)行清理，造成了空預(yù)器的壓差增加，無法滿足空預(yù)器的運(yùn)行要求。

（二）氨逃逸量大

鍋爐燃燒以及煙氣的通暢分布往往存在著極強(qiáng)的不確定性，造成了脫硝系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)無法滿足要求，甚至偏離了預(yù)設(shè)值，造成了噴氨量的增加，而氨逃逸量也在增大。另外，在火電廠機(jī)組運(yùn)行過程中，隨著生產(chǎn)時間的延長，催化劑的活性會逐漸衰弱，并且產(chǎn)生堵灰問題，而此類現(xiàn)象也會增加氨逃逸量。在空預(yù)器的冷端換熱元件方面，同一的氨氣極易與煙氣中的三氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而形成硫酸銨或者硫酸氫銨，冬季溫度較低的情況下，機(jī)組運(yùn)行中產(chǎn)生的排煙溫度會逐漸下降，更加接近冷凝溫度，造成硫酸氫銨的凝結(jié)現(xiàn)象，導(dǎo)致空預(yù)器出現(xiàn)堵塞。

（三）吹灰蒸汽過熱度不夠

在火電廠生產(chǎn)過程中，空預(yù)器堵塞現(xiàn)象是極為常見的現(xiàn)象，所以為了滿足空預(yù)器的運(yùn)行要求，需要在生產(chǎn)過程中制定相應(yīng)的防堵塞措施。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，吹灰蒸汽的溫度保持在110℃至130℃之間時，吹灰效果非常明顯。但是，如果在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了吹灰器通水不暢或者閥門調(diào)節(jié)不當(dāng)，將會引起吹灰無法滿足吹灰效果，尤其在出現(xiàn)了蒸汽帶有部分水分時，會導(dǎo)致?lián)Q熱元件表面的積灰現(xiàn)象，引起大量的空預(yù)器腐蝕，最終導(dǎo)致空預(yù)器出現(xiàn)堵塞。

（四）預(yù)熱器的金屬面溫度低

空預(yù)器內(nèi)部包含非常多的金屬元件，這些金屬元件在與煙氣接觸過程中會受到溫度的影響，而且金屬元件接觸的溫度很多，在冷凝溫度無法避免的會對金屬表面造成一定的腐蝕，在低溫環(huán)境中腐蝕程度會不斷的加深，而灰塵也會容易在空預(yù)器內(nèi)部堆積，進(jìn)而造成空預(yù)器的堵塞現(xiàn)象。過低的溫度造成了空預(yù)器的堵塞與腐蝕，而這一問題出現(xiàn)的原因與機(jī)組的負(fù)載和煙氣的溫度有直接聯(lián)系，如果出現(xiàn)了機(jī)組負(fù)荷較低，煙氣的溫度也相對較低，處于冷態(tài)的金屬元素會受到低溫的影響，持續(xù)出現(xiàn)硫酸的腐蝕，讓空預(yù)器堵塞現(xiàn)象加劇。

（五）煤質(zhì)原因

煤炭質(zhì)量是引起空預(yù)器堵塞的直接因素，在生產(chǎn)過程中火電廠運(yùn)行會應(yīng)用到大量的煤炭資源，而煤粉中有很多附著力較強(qiáng)和腐蝕性較強(qiáng)的物質(zhì)，進(jìn)而引起了空預(yù)器的堵塞現(xiàn)象。不符合標(biāo)準(zhǔn)的煤炭在符合標(biāo)準(zhǔn)的煤炭成分對比中很多的參數(shù)相對異常，而不符合標(biāo)準(zhǔn)的煤炭在燃燒時容易讓灰分附著在空預(yù)器的表面，造成了堵塞現(xiàn)象，直接影響到空預(yù)器的運(yùn)行。另外，一些細(xì)度較小的煤粉在運(yùn)行中也會引起附著問題，導(dǎo)致空預(yù)器表面的灰分附著性增加，讓出現(xiàn)的堵塞現(xiàn)象加劇。

二、空預(yù)器堵塞危害

空預(yù)器運(yùn)行中出現(xiàn)了堵塞現(xiàn)象，會造成各分倉進(jìn)出口的壓差升高，風(fēng)道內(nèi)的煙阻力增加，進(jìn)而讓風(fēng)機(jī)電流產(chǎn)生增強(qiáng)，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)的電力資源消耗上漲，甚至?xí)鹨L(fēng)機(jī)的失速問題。換熱元件在出現(xiàn)了結(jié)垢現(xiàn)象之后，會讓空預(yù)器的換熱效率出現(xiàn)降低，受到一二次風(fēng)溫的降低以及排煙溫度的升高，鍋爐的運(yùn)行效率會逐漸下降，對于整個機(jī)組運(yùn)行有著不良影響。空預(yù)器換熱元件表面出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)問題，會造成空預(yù)器使用壽命的下降，給企業(yè)生產(chǎn)造成不良影響。最后，在空預(yù)器出現(xiàn)堵塞時，風(fēng)煙阻力會出現(xiàn)較大的波動，嚴(yán)重時還將引起一二次風(fēng)壓的大幅度波動，對整個火電廠機(jī)組運(yùn)行極為不利，增加運(yùn)行中所消耗的成本。

三、空預(yù)器堵塞的防治措施

（一）燃燒調(diào)整

第一，保持鍋爐內(nèi)部燃燒的均勻性，由專業(yè)工作人員對鍋爐進(jìn)行定期的檢修與維護(hù)，保障鍋爐內(nèi)部風(fēng)系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)以及制粉系統(tǒng)運(yùn)行的科學(xué)性，滿足其冷態(tài)試驗，可以采用每季度進(jìn)行一次磨煤機(jī)出口管道的一次風(fēng)熱態(tài)調(diào)平工作。第二，在運(yùn)行過程中會出現(xiàn)一些燃燒器的故障，造成鍋爐內(nèi)部燃燒不夠均勻，所以出現(xiàn)此類問題時，需要盡快實現(xiàn)磨煤機(jī)的停止運(yùn)行，落實對粉管的吹通，減少燃燒的不均勻現(xiàn)象，做到燃燒的均勻分布，滿足氮氧化合物的均衡性。第三，在生產(chǎn)過程中，每一位工作人員都需要實現(xiàn)對鍋爐內(nèi)部情況的分析，保持鍋爐左右兩側(cè)煙氣氧量的均衡性，嚴(yán)格落實各項操作要求，針對不同的工況落實相應(yīng)的氧量設(shè)置，在生產(chǎn)過程中，如果出現(xiàn)了左右兩側(cè)氧量的偏差，可以利用送風(fēng)機(jī)的出力偏置以及風(fēng)擋板進(jìn)行調(diào)整，滿足氧量的均衡。第四，做到鍋爐左右側(cè)溫度的均衡性，通過煙溫氣溫等判斷燃燒是否存在差異，如果發(fā)現(xiàn)存在偏差，需要及時進(jìn)行磨煤機(jī)出力以及運(yùn)行方式的調(diào)整，減少出現(xiàn)的偏差問題。第五，確保SCR 系統(tǒng)在運(yùn)行過程中左右兩側(cè)入口的氮氧化合物均衡性，在正常的運(yùn)行狀態(tài)下，如果入口的氮氧化合物濃度偏差超過100mg/Nm3，就代表鍋爐內(nèi)部的燃燒不夠均衡，需要工作人員及時進(jìn)行問題的查找，并且做好科學(xué)的優(yōu)化與調(diào)整。第六，在溫度較低的情況下運(yùn)行時，需要及時應(yīng)用暖風(fēng)器，加大對測煙器擋板的加熱程度，提高入口的煙溫，一般來說入口煙溫需要保持在320℃以上。第七，及時分析煤炭中的成分，如果煤炭中的硫含量較高，需要及時進(jìn)行燃燒過程中氮氧化合物濃度氨逃逸率的分析與監(jiān)測，做好對燃燒的調(diào)整，減少在燃燒過程中出現(xiàn)的空預(yù)器差壓。

（二）防止空預(yù)器異常

在空預(yù)器的運(yùn)行過程中，工作人員需要加大對空預(yù)器電流的監(jiān)督，確保電流保持上升，一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了異常狀況，需要及時進(jìn)行修理與維護(hù)，在運(yùn)行過程中出現(xiàn)異常狀況會伴隨著空預(yù)器的噪音現(xiàn)象，如果出現(xiàn)了異常的震動、摩擦或者噪音，需要立即停止設(shè)備運(yùn)行。在出現(xiàn)空預(yù)器的異常現(xiàn)象時，如果不能及時進(jìn)行異常現(xiàn)象的消除，需要進(jìn)一步降低排氣的溫度，減少機(jī)組運(yùn)行產(chǎn)生的負(fù)荷，利用二次空氣量進(jìn)行煙灰的清除。生產(chǎn)過程中如果產(chǎn)生了空預(yù)器的跳閘現(xiàn)象，需要根據(jù)制定的管控措施落實科學(xué)的處理，滿足空預(yù)器的穩(wěn)定運(yùn)行，減少出現(xiàn)的堵塞。

（三）正確設(shè)置空預(yù)器吹灰

為了滿足空預(yù)器的科學(xué)運(yùn)轉(zhuǎn)，企業(yè)需要結(jié)合自身的生產(chǎn)要求，落實科學(xué)的吹灰方法設(shè)置，并且保持每天至少兩次的吹灰，如果在運(yùn)行過程中加熱器入口的溫度與廢氣溫度總和在超過136℃時，需要增加吹灰次數(shù)，減少空預(yù)器內(nèi)部的積灰以及硫酸氨的容量，確保在煙灰噴涂過程中充分的疏水。在進(jìn)行空預(yù)器的吹灰時，吹灰器的疏水位置需要與吹灰器靠近，并且做到對吹灰器的充分疏水，在吹灰過程中，疏水溫度需要滿足260℃以上才能夠開展吹灰操作。

（四）在線沖洗方案

首先，制作四輪式?jīng)_洗車，由方形軌道以及高壓水槍組合而成，并且在沖洗車上設(shè)置拉動拉桿，制作的沖洗車大小需要能夠滿足空預(yù)器冷端入口部位，與入口門做到配套應(yīng)用。其次，將軌道和沖洗車放置到支架上，打開空預(yù)器的入孔門可以采用細(xì)竹竿進(jìn)行測量，滿足沖洗水槍安裝高度要求。然后，在進(jìn)行支架以及沖洗軌道的安裝，在安裝完成之后將高壓水槍以及拉桿放置在沖洗車上，再將軌道的尾部固定在空預(yù)器的鋼梁上。然后，在軌道架設(shè)完成之后，由空預(yù)器的換熱元件外端進(jìn)行清洗，采用由外向內(nèi)的清洗原則，在清洗過程中，根據(jù)空預(yù)器的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)對高壓水箱穿透力的設(shè)置，滿足拉動距離與實際要求相符。一般來說，在每沖洗完半米之后，需要進(jìn)行沖洗時間的調(diào)整。最后，沖洗水泵的出口壓力需設(shè)置在50 兆帕，沖洗流量保持每分鐘40 升，沖洗過程中應(yīng)用到的水要以自來水為主，減少對內(nèi)部元件的腐蝕。

（五）特殊工況下的調(diào)整

首先，在負(fù)荷升高時，需要及時進(jìn)行風(fēng)量的調(diào)整，避免出現(xiàn)因風(fēng)量增加較大而引起的氮氧化合物濃度增加。可以適當(dāng)?shù)脑黾訃姲绷浚尦隹谔幍牡趸衔餄舛鹊靡韵陆怠ＴO(shè)置相應(yīng)的負(fù)荷上限，達(dá)到對負(fù)荷速率的控制，防止出現(xiàn)負(fù)荷增加過快而引起的運(yùn)行負(fù)擔(dān)。根據(jù)生產(chǎn)要求啟動磨煤機(jī)，并且根據(jù)燃料的應(yīng)用要求，實現(xiàn)對磨煤機(jī)出力的調(diào)整，防止出現(xiàn)氣壓偏差較大而導(dǎo)致的氮氧化合物濃度增加。根據(jù)液氨蒸發(fā)槽的處理情況，實現(xiàn)對其狀況的調(diào)整，堅決杜絕氨量增加而導(dǎo)致的供氨母管壓力下降。第二，負(fù)荷下降時，需要對風(fēng)量進(jìn)行手動調(diào)節(jié)，保持在恰當(dāng)?shù)难趿吭O(shè)置，減少因風(fēng)量波動而引起的氮氧化合物濃度增加。結(jié)合生產(chǎn)要求，對磨煤機(jī)的出力狀況進(jìn)行分析，適當(dāng)?shù)目s小出力，落實對燃料應(yīng)用情況的監(jiān)督，保持磨煤機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性，減少氮氧化合物濃度的變化。根據(jù)生產(chǎn)要求選取恰當(dāng)?shù)耐Ｄr間，減少在生產(chǎn)過程中突然停磨而引起的氮氧化合物濃度變化。在停磨之后需要及時進(jìn)行通風(fēng)量的降低，減少出現(xiàn)氮氧化合物濃度的增加。第三，做好吹灰的控制。鍋爐吹灰時能夠降低爐膛內(nèi)的溫度以及氮氧化合物的濃度，所以在工作過程中，工作人員需要及時的進(jìn)行吹灰操作，尤其是在出現(xiàn)氮氧化合物濃度較高時，應(yīng)盡快展開吹灰操作，減少氮氧化合物的濃度。為了降低吹灰區(qū)域內(nèi)的煙溫，需要及時進(jìn)行煙道的吹灰操作，實現(xiàn)煙道內(nèi)部氮氧化合物濃度的下降，在吹灰操作之前，適當(dāng)?shù)慕档蛧姲绷浚乐箛姲绷窟^高而造成的氮氧化合物濃度增加以及氨逃逸量升高。另外，在吹灰結(jié)束之前，需要將噴氨量適當(dāng)?shù)奶嵘瑴p少氮氧化合物出現(xiàn)的波動。

四、結(jié)束語

總而言之，空預(yù)器堵塞問題是非常常見的問題，在操作過程中需要結(jié)合出現(xiàn)空預(yù)器堵塞的原因展開分析，制定恰當(dāng)?shù)闹卫泶胧_保擁堵狀況不再惡化。可以采用加大對燃燒的調(diào)整、控制安逃逸量、落實吹灰操作等方法，在不斷的工作過程中總結(jié)經(jīng)驗，完善空預(yù)器的運(yùn)行條件，為火電廠生產(chǎn)以及運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益提升提供依據(jù)。