空预器堵灰原因及在线高压水冲洗探讨

解晓辉（漳泽电力河津发电分公司,山西 河津 043300）

空预器堵灰原因及在线高压水冲洗探讨

解晓辉
（漳泽电力河津发电分公司,山西 河津 043300）

空预器是空气预热器的简称。空预器是利用锅炉 、工业炉窑或者其他动力、金属冶炼、化工等装置排烟提供的热量用于预热燃烧的换热器。它的作用是降低锅炉等设备的排烟温度、提高热的利用率以及提高用于燃烧用的空气温度。由于空预器装配在灰尘较多的地方而亲在使用中的不得当会空预器的堵灰，为了保证其正常工作，研究空预器堵灰原因以及其解决方法是有必要的。

空预器；现象分析；原因分析；高压在线水洗

1 空预器堵灰的分析

1.1 现象分析

要对运行中的空预器堵灰问题进行现象分析，就必须对其在理论上的表现特征有一定的了解。在处于设计值边界的条件下，风两次经过空预器时，提高的温度均小于设计值以及烟气两次经过空预器时，降低的温度均大于设计值，这是其理论特征。在运行时，其表现为两次分压和炉膛压力出现摆动现象而且摆动的幅度逐渐增大以及呈现周期性变化，这表明空预器出现局部阻塞，其原因是阻塞部分转移到二次风口是，二次风压开始下降，炉膛压力也会随着下降，为了达到二次风压的设计值，风机入口的挡板一定要开打用来适应二次风压的下降。阻塞部分转过去后，炉膛的压力也会升高，因为风量的大小呈现规律变化所以炉膛压力呈现周期变化。

1.2 原因分析

燃烧时产生的硫过多。近些年，煤的来源较多，用于锅炉燃烧的煤会不符合原设定的煤种。根据研究调查，空预器压力升高的主要原因是在短时间里集中燃烧含硫元素较高的煤，由于硫元素的含量高，当空预器冷端壁面的温度小于等于烟气温度时，硫酸蒸汽就会在成波形板的受热面上凝结，烟气中的会在换热元件的表面逐渐积累，压力差升高，造成空预器堵灰。

用于吹灰的蒸汽带水。空气预热器的吹灰是以疏水阀的温度为依据自动进行的，程序设计用于吹灰的蒸汽不应该带水，但是在实际运用中发现，吹灰器的位置会有会有很多水汽冒出，很明显吹灰前的疏水过程进行的不够彻底，致使吹灰的蒸汽含水量比较多，这样空预器会出现结灰现象，灰的堆积就会形成空预器堵灰。

脱销系统的影响。由于SCR系统反应产物为N2和水，在一定程度上增加了烟气的含水量。同时为了满足环保的要求，有时会造成喷入氨气过量的现象，而过量的氨气与SO3反应，生成硫酸氨及硫酸氢氨，其具有黏附性的物理性质，造成了空预器堵灰。

2 空预器在线水冲洗探讨

2.1 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力差不断升高 ，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，同时增加了引风机的出力，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侧进行冲洗。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果。

2.2 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换热，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决这一问题。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。

2.3 高压水冲洗的经验

现今国内很多电厂用户认为换热元件的水冲洗都是在离线时候或是隔离空预器在部分的负荷下进行的，这样会致使不必要的停电或者发出的电量减少，很少用户会食用在线高压水冲洗，他们存在的顾虑有下面几种：

在线高压水洗是否会对转子造成影响？

应用于空气预热器的在线高压水洗是高压、低流量的，在数值上远远小于离线低压水洗，很明显就可以发现，对于转子发证热疲劳的解锁时非常小的。并且只有GGΗ才应用在线高压水冲洗，而且典型的GGΗ空预器热端温度在100～115摄氏度之间，而在线高压水冲洗的过程中是在其冷、热两端同时进行的，现今为止，没有迹象表明它的转子在这个不断重复的的高压水冲洗的过程中发生严重的损坏，因为在过程很小以至于空预器的转子不会出现非常明显的热变形和焊缝的断裂。

应用在线高压水冲洗是否会缩短元件寿命？

很多厂家怀疑使用在线高压水冲洗会缩短换热元件的寿命，但是至今为止还没有实例证明这一观点成立。质量高的镀搪瓷换热元件有十分好的粘附率和边缘的覆盖率，这个性能对于多次重复的高压水冲洗具有恒强的抵抗能力。实际上，有的电厂热端的换热元件的积累腐蚀是多次重复高压水冲洗的主要结果之一。但是，因为高压水冲洗的频次决定着换热元件的寿命，这样可以预期的冷、热两端换热元件有可能会因为在线高压水冲洗缩短其寿命。

怎样在在线状态下除去换热元件清洗下的灰垢？

在应用高压水冲洗的时候，在与空气的最下方设计加上灰垢排放系统是由其必要性的，这样就可以将水冲洗后的灰垢彻底的排放出去，也可以在烟气管道下方放置一个以平衡装置呈现的、在负压下工作的系统，而且要应用其他的冲洗设备，防止这个系统在任何时间里的堵灰。排放系统管道尺寸要尽可能适应离线高压水冲洗，所有用于冲洗的水必须与灰垢一起通过这个系统排出去。

3 结语

空气预热器的冷端由钢材材质换为镀搪瓷材质，这样在应用在线高压水冲洗时，可以更好地解决当下国内电厂的空预器堵灰问题，岱海发电厂换用镀搪瓷的换热元件来证明，这样材料的换热元件对空预器堵灰问题具有一定的预防作用。在线高压水冲洗对于电厂发电的负荷不具有任何影响并且其作用效果与离线高压水冲洗相差无几。除此以外，在线高压水冲洗在应用中，至今没有发现对电除尘器的正常工作有任何影响。

[1]邢希东.空预器堵灰原因及在线高压水冲洗效果分析[J].电力安全技术,2015.

[2]谢坚勇,戴成峰,应明良等.回转式空气预热器堵灰原因分析及其预防措施[J].热力发电2007(06):013.

[3]范楚彬.空预器堵灰原因分析及防范措施[J].中国机械,2014.

[4]韩志成,曾衍锋.空气预热器堵灰原因分析及预防措施[J].电力设备,2008.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.222