王琴鳴

摘 要：在電廠機組鍋爐空氣預熱器工作中，會產生不同程度的積灰現(xiàn)象，進而對設備運行效率和運行安全造成影響。在空預器積灰現(xiàn)象較為嚴重的情形下，必須采用停爐處理措施，對機組運行穩(wěn)定和經濟效益造成影響。本文以某電廠空氣預熱器設備為例，對常見積灰現(xiàn)象產生原因進行分析，結合技術要求提出對應的防范措施，以此為相關技術管理工作提供參考，為機組運行穩(wěn)定性提供應有的保障。

關鍵詞：630 MW機組;空氣預熱器;積灰堵塞

在電廠鍋爐運行中，空氣預熱器的蓄熱元件常會出現(xiàn)不同程度的堵塞，在運行過程中，會由于差壓值過大而造成排煙溫度不斷上升，二次風出口的風溫下降。不僅會造成風機運行耗電量的持續(xù)增加，鍋爐效率下降，同時也會給機組運行安全造成影響。分析堵塞現(xiàn)象產生原因，采取積極的防范措施，是解決這一問題的基本途徑。

1、設備概況

空氣預熱器作為電廠鍋爐的重要組成部分，對鍋爐的熱交換效率具有直接影響。某電廠超臨界鍋爐配用2 臺豪頓華32VNT2130（150）型轉子受熱面轉動的回轉再生式三分倉空氣預熱器。三分倉空預器通過有三種不同的氣流。三種氣流之間各由三組扇形板和軸向密封板相互隔開[1]。三分倉結構的特點是將低壓頭、大流量的二次風與高壓頭、小流量的一次風分別加熱，空氣預熱器額定負荷壓差設計值為1.2kpa。

2、積灰堵塞的原因分析

2.1 煤質影響

在電廠機組運行中，如選用含硫量較高的煤種，在燃燒過程中所產生的煤灰將會具有較為明顯的沾污性，使得空氣預熱器產生不同程度的沾污。尤其是煤粉細度為2%-4%之間時，所產生的飛灰粒徑較小、整體具有較強的黏附性。同時，如果選用的煤質折算硫分含量較高，并且水分過大，也會使得煙氣硫酸露點溫度升高，增加積灰堵塞現(xiàn)象產生的幾率。同時，受到這兩方面因素的影響，也會造成設備運行中部分金屬元件被明顯腐蝕，使得積堵塞現(xiàn)象更加明顯。

2.2 蒸汽吹灰壓力

在機組運行中，空氣預熱器額定負荷壓差設計值為1.2Kpa，但在壓差不斷增加的情形下，將會使得靜壓差效果明顯不足，進而對整體疏通效果造成影響，使得設備運行中出現(xiàn)不同形式的異常現(xiàn)象。

2.3 傳熱元件的壁面溫度

在空氣預熱器運行過程中，部分金屬元件會與煙氣直接接觸，如果元件壁溫低于露點，則在運行中極容易出現(xiàn)積灰現(xiàn)象。尤其是在回轉式空氣預熱器運行中，需要對傳熱元件的壁溫進行實時判定，在盡量明確其具體數值情形下，采用合適的處理措施。例如在冬季溫度較低的情形下，如果機組負荷降低，排煙溫度下降，則會使得空預器進口風溫隨之下降，從而導致金屬元件的壁溫出現(xiàn)驟降。而在鍋爐設計方案中，在送風機進口位置設置熱風再循環(huán)，則能夠保證傳熱元件的壁溫，保持整體溫度的平衡[2]。

2.4 風機設計熱風再循環(huán)

機組在實際運行中，如果環(huán)境溫度過低，即便是在開啟送風機熱風再循環(huán)條件下，排煙溫度也無法達到超出酸露點基本要求。正常工作狀態(tài)下，風機設計進口風溫通常為0°C，在冬季開啟熱風再循環(huán)，也不能滿足空氣預熱器冷端綜合溫度大于148℃的要求，冬季積灰現(xiàn)象更加嚴重，空預器差壓難以維持。

2.5 脫硝后的氨逃逸因素

在脫硝處理后，會造成不同程度的NH4HSO4黏附在冷端壁面，如果在煙氣量測量不準，噴胺量過大，或者出現(xiàn)催化劑性能活性不足時，就會造成脫硝系統(tǒng)無法完全反應，在水蒸氣、硫酸根等共同作用下，生成硫酸氫銨，這種物質具有會大量沉積在換熱元件的表面，并對煙氣中的飛灰產生較強的吸附作用。這部分元器件通常溫度較低，在脫硝入口處的氮氧化物含量越高的情形下，氨逃逸就會越明顯，由此造成空氣預熱器壓差升高，積灰現(xiàn)象更加明顯。

3、積灰堵塞的防范措施

3.1 嚴格控制送風機熱風再循環(huán)

對于鍋爐空氣預熱器而言，要實現(xiàn)積灰堵塞處理效果的提升，需要對送風機熱風再循環(huán)優(yōu)化調整，確保加熱效果同時避免加劇風機動葉磨損。這種調整首先是嚴格根據環(huán)境溫度和機組負荷量盡量提升送風機出口溫度，確?？疹A器冷端綜合溫度大于148℃，尤其是在溫度低于0°C時，盡量開大熱風再循環(huán)，更好的調整空預器的實際風溫參數[3]。長期開啟熱風再循環(huán)加劇送風機動葉磨損，必須加強送風機振動、軸承溫度監(jiān)視，防止損壞設備，影響機組安全。

3.2 改變空預器吹灰參數

通過對空預器吹灰頻次和吹灰壓力進行調整，能夠通過壓力和溫度調整，降低空預器運行區(qū)域內的水蒸氣含量，減少管壁吹損的概率。在進行參數調整時，需嚴格依照空預器壓差分級對壓力進行調整，在大于2級規(guī)定值時，方可將吹灰壓力提升至1.8MPa。具體措施是將熱端空預器吹灰頻次降低為每天一次，而冷端吹灰器的投運頻次則增加每班3-5次，同時確保冷端綜合溫度在148℃之上。

3.3 合理配煤

合理配煤是盡量減少積灰程度的重要措施，這方面的技術控制措施需要參照以下方式進行：一是在冬季堅持低硫、高揮發(fā)原則，將硫份控制在1.5%以下。二是根據相關參數要求，靈活性的采用小煤斗上煤方式，盡量減少煤燃燒過程中出現(xiàn)的煤灰沾污。三是在機組運行過程中，要強化與燃料調運部門的溝通，依照空預器壓差運行的實際要求，有效降低煙氣中硫化物的產生比例，降低硫酸氫銨產生的概率。

3.4 噴氨優(yōu)化

適當降低鍋爐運行的總風量，提升燃盡風的配比，降低氮氧化物濃度，減少噴氨量。在機組運行過程中，嚴格控制好噴氨量，當達到要求時盡早投入SNCR運行，避免氨逃逸量超過設定要求。在脫硝系統(tǒng)投運時，應當做好入口煙氣溫度的控制，在正常運行中保持溫度在315℃以上。在機組停運或低負荷工況運行，脫硝入口溫度低于290℃時，則應當調整燃燒提升脫硝入口溫度達標。通過對脫硝系統(tǒng)運行狀況的監(jiān)測，確保脫硝效率保持在70%以上，如脫硝差壓設定高于正常設定值，則需要及時進行脫硝吹灰處理。在系統(tǒng)運行中，每月都需要做好脫硝流場參數檢測工作，在運行參數出現(xiàn)偏差時，需要及時對手動門及時進行調平處理[4]。

3.5 設備處理

設備檢修處理優(yōu)化是做好積灰處理的重要條件，在實際運行中，需要做好如下方面的處理工作：首先是做好煙道導流板、催化劑表面等易積灰位置的清理工作。其次是在停修檢測過程中，對間隙、扇形板、焊縫等位置進行精細化檢測，對于出現(xiàn)的漏風現(xiàn)象，及時進行處理。再次是要增加相關的輔助設施，更加精準的測定氮氧化物的參數，為預熱器運行提供參考。最后是對蓄熱元件等進行水洗處理，確保其差壓運行能夠保持在設定要求范圍內。

4、結束語

在電廠系統(tǒng)630MW鍋爐運行中，空氣預熱器的積灰堵塞是較為常見問題，對于技術人員而言，必須在強化重視程度基礎上，依托相應的技術和管理制度為支撐，結合實際制定并實施防范策略。尤其是要做好進口風溫控制，建立完善的預警機制，及時做好檢查和清理工作，并對相關設備進行調整，以此才能夠確保設備整體保持穩(wěn)定運行狀態(tài)，為機組穩(wěn)定運行奠定良好基礎。

參考文獻

[1]王忠寶.空氣預熱器堵塞機理及防堵對策研究[J].節(jié)能技術，2020，38（01）：85-89.

[2]杜鵬.600MW鍋爐空氣預熱器積灰堵塞原因及防范策略研究[J].發(fā)明與創(chuàng)新（大科技），2018（07）：27-28.

[3]張曉敏.鍋爐煙氣脫硝催化劑積灰堵塞分析及處理[J].大氮肥，2017，40（04）：240-243.

[4]張磊.鍋爐空氣預熱器積灰堵塞的原因分析及控制措施[J].甘肅冶金，2016，38（03）：45-47.