600 MW锅炉空预器积灰堵塞原因探讨

吴 畏

（四川白马循环流化床示范电站有限责任公司，四川内江 641000）

0 引言

600 MW锅炉空预器一旦发生积灰堵塞现象，会影响锅炉的生产运行。空预器的积灰现象是由机组运行过程中受热面等多种因素导致，如受热面积灰会影响其传热效果，导致锅炉出现安全隐患，造成一定经济损失。锅炉空预器出现积灰会影响风机的通风效果，增加电能损耗，严重时会导致锅炉停运，这就造成了锅炉的非正常启停，直接影响电厂经济效益。

1 600 MW锅炉空预器积灰堵塞原因分析

1.1 传热元件原因

传热原件是金属薄板，一般紧密地排列在篮子框架之中。篮子框架的叠放形式一般为两层或者多层，比较常见的为3层，分别为冷段层、热段层中间层和热段层，自上而下排列。预热器的传热原件在工质通道比较狭窄的地方排列又很紧密，很容易出现积灰现象，堵塞工质通道、增加排烟的空气流动阻力，导致传热件的传热效果下降，进而影响预热器的正常运行。与热端原件相比，冷端原件的积灰情况更加明显。主要采取旁移式的冷端原件更换工作，从检修门将冷端原件进行取出，方便进行热元件的本体外清洗工作。冷端原件的钢板如果其厚度发生变化，如变为原来厚度的1/3时就要翻转篮子框架。为了延长传热原件的使用寿命，一般将与之对称的篮子框架交换倒置使用。

1.2 入炉煤硫份

在外界温度的升高和硫酸浓度增加的情况下，空预器冷端金属原件会发生腐蚀情况。腐蚀也会造成空预器的积灰情况出现，长期运行后积灰情况会越来越严重。空预器冷端的酸露点会因为入炉煤硫粉的含量增多而提高，当酸露点温度高于排烟温度的时候蓄热元件就会发生积灰和腐蚀的情况，所以空预器出现堵塞概率会随着入炉煤硫含量的增高而增加。

1.3 吹灰压力

一般使用蒸汽进行介质的吹灰工作，需要锅炉在使用过程中达到吹灰的压力的时候才能使用，这个时间一般需要锅炉进行4 h的运行才能得到满足。所以一般要提前进行一个临时蒸汽或者空气源进行吹灰工作，蒸汽作为空气预热器的吹灰介质，想要吹灰器能够有效的起到作用，工作期间一般吹灰最大喷嘴口径为15.8 mm，吹灰压力一般＞1.37 MPa，如果介质为空气，吹灰压力要＞1.25 MPa。

1.4 机组启停

机组的启停过程也会影响空预器的堵塞情况。在启停过程中机组一般都会排除一些温度约（70～80）℃烟气，烟气经过低温段时会出现露水，而露水会粘带灰尘堵塞空预器。在点火之前锅炉温度一般比较低，锅炉中有一些煤粉没有燃烧完全，煤粉很容易聚集在空预器蓄热元件。用蒸汽对空预器长期吹灰，蒸汽与低温烟气经过低温段时候容易出现水珠，同样会粘接灰尘，堵塞空预器。

1.5 环境温度

在低温的环境条件下，锅炉的酸露点的温度高于排出烟的温度，易出现空预器堵塞和腐蚀的情况。一般采用空预器内部热风循环和暖风加热的方式控制排烟温度，使其满足酸露点的要求。如果锅炉的工作环境温度较低，上述措施作用有限，不能满足酸露点的要求时，就容易出现积灰情况、堵塞空预器。

1.6 脱硝系统

锅炉中一般都要用脱硝系统，脱硝系统容易造成空预器冷端蓄热元件硫酸氢铵凝结，当机组在低温环境和负荷较低的情况下，脱硝烟气的温度会有所下降，脱硝催化剂的活性也会降低。如果要提高氨逃逸率，需要增加喷氨量，大约增加1/10，以提高硫酸氢铵的生成率。锅炉的使用环境温度对排烟温度有直接影响，温度较低时硫酸氢铵就会在空预器的冷端蓄热元件处大量形成，造成空预器堵塞现象。

1.7 热风再循环系统

空预器的热风再循环一般是由热风出口和送风机入口之间的循环形成的，空预器在工作的时候机组本身有一定漏风，热风再循环过程中会携带一些灰尘，灰尘会沉积在空预器的冷端低温部位，尤其是环境温度较低时，排烟的温度下降，灰尘沉积情况会更加明显。

1.8 省煤器灰斗下灰不畅

空预器出现堵塞的一项重要因素是省煤器灰斗下灰不通畅，一旦省煤器灰斗下灰过程出现问题，就会在空预器的内部出现比较大颗粒的灰粒，严重堵塞空预器，影响机组生产。

1.9 机组检修不到位

一般采用高压水清洗空预器的蓄热元件。清理过程有一定缺陷，会造成空预器中间段位清理不是很干净，经常出现机组在满负荷工作情况下，具有一定的压差存在。

2 锅炉空预器积灰堵塞的预防解决措施

2.1 增加吹灰器工作次数

省煤器吹灰的次数和省煤器中积灰的情况有直接关系。第一次使用省煤器时，每个班组都要进行吹灰器的吹灰工作，及时观察2次吹灰之间的烟气阻力变化情况，根据阻力变化来制定吹灰器的使用间隔，确定省煤器和吹灰器经过几次吹灰可以满足使用要求。当锅炉处于蒸汽压力重新投运和暖炉阶段时，一旦锅炉点火就要运行吹灰器，一般间隔8 h左右进行1次吹灰工作。

2.2 工艺设计改造

（1）空预器的热端原件和冷端原件的材料选用适合，一般要求材料有较好的传热性、阻力综合性能良好、不易积灰、容易清洗、刚度大等特点。

（2）合理科学地设计冷端换热原件高度，避免出现空预器内硫酸氢铵堵塞的情况，冷端换热原件烟气侧金属温度＞200℃。

（3）空预器热端换热原件一般采用蒸汽吹灰器，冷端换热原件采用半伸缩式有线高压水冲洗装置，一般由DCS（Distributed Control System，分布式控制系统）控制半伸缩吹灰装置，高压水泵一般就地控制。进行空预器吹灰器角度设计时，一定要考虑锅炉的钢架，避免发生冲突。

（4）一般在炉膛的上部和其他部分设置吹灰器，在预热器的烟气进出口处也有伸缩式吹灰器布置。这些吹灰器的运行都由程序控制。

2.3 空预器吹灰系统的改造

吹灰器的作用是让锅炉的受热面保持清洁，传热效果发挥应有的作用，一般的吹灰系统可以分为锅炉本体受热面吹灰和预热器吹灰：锅炉本体吹灰器一般布置在炉膛位置处，而炉膛的上部和对流烟道位置布置的是长伸缩式吹灰器。锅炉内的内阁预热器进出口处都布置一台伸缩式吹灰器，锅炉本体吹出的蒸汽一般在分隔屏的集箱出口处排出，排出的蒸汽温度在400℃左右，表面压力为18.2 MPa，预热器中排出的蒸汽由过热器集箱出口处排出，排出蒸汽的温度在500℃左右，表面压力为18.0 MPa。锅炉的所有吹灰器均由程序统一控制，一般保证2台长伸缩式吹灰器、2台炉膛吹灰器和2台空气预热器同时运行，也可以满足用户的使用需求自定义设定。

2.4 正确安装观察孔和灯

对于转子内侧和外侧的情况，需要安装观察孔和灯等设施，便于操作人员观察。如果想观察传热原件表面，则需要将观察孔安装在预热期的冷端。灯一般安装在转子冷端上，查看传热原件表面是否有灰尘积压、是否出现异物堵塞。如果想要在预热器工作时候观察转子传热原件的表面情况，就要准确选取观察孔和灯的安装位置。

2.5 入炉煤配煤掺烧

建立一套完善的含硫量监控体系，严格控制锅炉内煤的含硫量，含硫量不能超过1%。一旦发现入炉的含硫量＞1%就要发出报警，操作人员要及时进行处理。

3 运行效果分析

实际运行研究分析发现，以上几点措施能够保障机组的空预器出口处的风温无明显变化，引风机、送风机和一次性风机等设备的电耗也有所下降，所以上述措施对空预器的安全运行有所提高，还能为企业创造更多经济效益。

4 结语

锅炉空预器的堵塞和腐蚀是目前我国电厂中普遍存在的问题。尽管在锅炉的设计阶段就考虑到堵塞和防腐等问题，并采取了相应解决措施，但是在机组的实际运行中，空预器还会出现堵塞和腐蚀情况。因此，为了保障机组的运行安全，有必要采取科学有效的预防措施。