浅谈燃煤电厂管式空预器漏风影响

张杰

摘要 漏风率是影响燃煤电厂锅炉效率的重要原因，其中空气预热器的漏风率不仅是锅炉的重要指标，更能影响到锅炉运行安全。现阶段空气预热器漏风大是各个电厂存在却又难以避免的难题，本文结合我厂的实际情况简单分析下空预器漏风对锅炉的影响及治理。

关键词：空预器;漏风;安全

引言

锅炉空气预热器是火力发电厂锅炉系统的重要组成部分，它是利用锅炉烟气余热来加热燃烧所需空气的热交换设备。它不但降低了排烟温度，还利用烟气余热提高了锅炉效率。但空气预热器长时间运行会出现磨损腐蚀以及堵塞，漏风率增大，降低了锅炉效率和增加了厂用电率，如何减少漏风已经成为多数电厂的一个重要攻关课题。

1. 我厂空预器的漏风简述

我厂锅炉为超高压、自然循环汽包炉、单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、固态排渣、半露天布置燃煤锅炉，型号为DG670/13.7-19，采用管式空气预热器。我厂空气预热器采用立式、卧式相结合，结构紧凑，传热效果强，管子错列排列，烟气由上向下从管子流过，空气在管箱自下而上流动，烟气通过管壁加热空气。

1到4月份我厂锅炉空预器漏风率分别为：9.105%;16.466%;25.416;34.784%。从数据可以看出随着时间的推移，漏风率增长越来越快，最后锅炉最高只能接待75%的负荷，机组效率大幅下降。

2. 造成管式空气预热器漏风因素

2.1磨损

管式空气预热器管内外分别流通烟气与空气，高速的烟气中含有一定量的飞灰和颗粒，由于锅炉长时间运行，颗粒和飞灰对管壁持续不断地磨损和撞击，造成管壁变薄甚至破损。而且越靠近引风机烟气流速越快，冲刷磨损越严重。由于脱硝超低排放改造，喷入炉膛的尿素量增加，NH3逃逸量增大，SO3与烟气中的水分及逃逸的NH3生成硫酸氢氨，液态的硫酸氢铵具有很强的粘性，其与烟气中的飞灰一起吸附在空预器管束上，造成空预器堵塞。为了缓解堵塞情况，必须增加空预器的吹灰次数，这样势必加剧了空预器管壁的冲刷磨损。而一旦空预器管发生漏风后，相邻管也会受冲刷磨损而发生泄露。空预器漏风随着时间越来越大，大量的漏风影响引风机的有效做功，导致大量热量随着排烟损失，严重影响锅炉效率和带负荷能力。

2.2低温腐蚀

燃料中的硫燃烧生成SO2 ，SO2 与烟气中的氧结合生成SO3，由于尾部末端烟气温度接近烟气的露点时，烟气中的水蒸气与SO3组合生成硫酸蒸汽，凝结在空气预热器受热面上，造成受热面的低温腐蚀。低温空气预热器在炉膛尾部烟道的最后面，极易出现低温腐蚀。

2.3锅炉灰斗输灰系统长期不能使用

锅炉低温过热器下部本身有一套灰斗输灰系统，主要就是将大颗粒的灰粒输走，防止脱硝催化层和空气预热器的磨损及堵塞。但是由于灰斗给料机长期存在缺陷，系统完全处于瘫痪状态，起不到除灰作用，加剧了尾部烟道灰粒的量，造成空预器堵塞和磨损。

3 .管式空气预热器漏风的危害

3.1一、二次风量不足，炉膛负压无法维持，影响燃烧安全。

由于空气预热器漏风量的增大，影像了一、二次风压，为了保证机组负荷，给粉机的一次风速势必降低。而一次风速过低导致给粉机频繁保护动作，炉膛燃烧不稳，威胁机组安全。为了保證炉膛充分燃烧所需的氧量，送引风机的出力要继续增加，而送引风机长时间保持满出力还会引起风机震动、失速、超电流等一系列后果。

3.2送引风机电耗增大，影响机组效率。

空预器漏风量增大后，要维持机组负荷和燃烧稳定势必要增大送风机的出力，引风机出力也随之增加，厂用电率上升。随着漏风量增大，尾部烟道的烟气量、流速增加，排烟热损失增大，一部分燃料未来得及完全燃烧就被排除炉外，机组效率严重下降。排烟量增大会使电除尘器过负荷，送引风机长时间保持满出力也会引起风机震动、失速、超电流等一系列后果。

3.3炉膛漏风增大，导致一、二次风温降低。

影响燃烧的因素是主要煤粉浓度和燃烧温度，在氧量充足的情况下，煤粉浓度越大燃烧越好;煤粉温度越高越容易着火。随着锅炉漏风的增大，空气预热器的换热效率下降，一、二次风热风温度降低，降低了制粉系统的煤粉温度和助燃空气的温度，推迟了燃料燃烧，导致部分加热器壁管超温，提高了燃煤消耗量，不完全燃烧损失增大。

4. 管式空气预热器漏风的治理措施。

4.1缓解空预器堵塞

提高送风机出口风温可以减少空预器的低温腐蚀和堵塞，我厂目前采取的是热风再循环方式，但这种方式会使空预器中的通风量增大，送风机的出力增加，加速管道磨损。可在送风机入口安装一套蒸汽加热的暖风器，减少空预器的换热磨损。干烧是缓解空预器堵塞的一种有效手段，可以延缓空预器堵塞。另外可采用新的脱硝技术来减少氨逃逸率，目前我厂总共有SCR、SNCR、直喷3种脱硝方式，直喷效果最好，氨逃逸率最低，在研究可行性结合实际情况之后可以加强改造推广。

4.2合理调整燃烧

采用低氧燃烧。氧量保持3-3.5，既能维持煤粉的充分燃烧，又会减少硫化物和氮氧化物的产生，延缓低温空预器的堵塞。送引风机最优出力可减少了厂用电耗和风烟管道的磨损，根据煤种合理搭配风保证一次风速平衡，保证燃烧切圆不偏斜。

4.3燃烧低硫煤

实验表明当煤粉炉的燃煤硫分小于0.25%时，尾部受热面不会产生明显的堵灰和腐蚀。当煤粉炉的燃煤硫分在0.25%—0.5%时，便会开始有明显的堵灰和腐蚀，硫分越高堵灰和腐蚀越严重，所以合理的掺配煤，控制好入炉煤硫分可以间接有效地减少空预器漏风概率。

5. 结语

空气预热器漏风是一个长期存在的隐患，不管是通过技能改进还是运行调整，只要能够减少漏风就是变相的提高了锅炉经济效益。在以后很长的一段时间里，它都是火力电厂的拦路石，我们也要不断地去探索研究新的解决方法。

参考文献

[1] 李永华，刘长良，陶哲著.火力电厂锅炉系统及优化[M].中国电力出版社，2011版。

[2] 国家电力公司电力机械网，中国华电工程公司，中电联标准化中心.电站锅炉空气预热器[M].北京：中国电力出版社，2002版。