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浅谈管式空气预热器堵塞的原因及处理措施
发布日期:2021/5/21    阅读次数:5791次    来源:中电

     江苏中电环境工程有限公司是以先进的技术、高品质的产品、优质的售后服务为主导的规模化股份制企业。  
  公司位于有中国节能环保设备“硅谷”之称的盐城,系江苏省盐城市高新科技企业,公司秉承 “1%的错误导致100%的失败” 的经营理念,奉行“从细节中来,到细节中去”的工作作风,建立了以“5S”管理为基础的生产管理规范。通过对先进技术进行消化吸收,形成环保设备与工程技术二大支柱产业。
  公司在国内五个片区设立办事处和六个服务网点,形成了“一个研发中心”、“三个基地”、“两大支柱产业”的专业发展格局。先后与中国科学院工程物理研究所、西安交通大学、江苏大学等院校组成联合体,借助研究所和高校的科研力量,加速技术创新和新产品的开发步伐。先进的技术及高素质、高效率的团队使我们从原材料选择到生产制造;从工业设计到品牌管理;从工程项目到每个客户都尊重每一个细节。
  公司总投资8000万元人民币,总占地面积60000平方米,厂房占地面积30000平方米,办公占地面积5000平方米。主要产品有锅炉配件(省煤器、过热器、集箱、空气预热器等);环保设备(各类除尘器),净化设备(全生态净水器、净水工程设计、安装、调试);富氧燃烧装置(专利号2010120300358640、201020640039.7)(工程设计、安装、调试);成功地为电力、化工、冶金、建材、医药、烟草、机械等行业提供产品和技术服务。
  经过多年的努力,如今已发展成为江苏盐城为中心,以东北、华北为支撑点,销售网络及全国的集团化公司,成为极具实力的环保产业生产基地。

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1、设备概况 

    安徽能源有限公司2号炉型号为YG255/9.8-M3 型,空气预热器采用立式钢管结构 ,分为上、中、下三个管箱,从下至上分别为一级预热器、二级预热器、三级预热器。整个预热器前后侧各由六个立方体,三个转折通道组成,其中二级预热器空气侧分上下两部分。

    其工作原理是经过炉膛燃烧所产生的高温烟气在预热器管内纵向流动 ,需加热的空气从管间空间横向绕流过管子 ,在两者成交叉流动过程中,烟气和空气完成热交换后 ,再把加热过后的空气通过热风管道经过一次风 、二次风及制粉系统送人炉膛内参与燃烧,在吸收排烟中热量的同时提高锅炉的效率。设计冷风温度在20℃,热风温度300℃,为防止烟气侧管子磨损,在三级预热器入口装有防磨套管。 

2、空气预热器堵塞原因分析           

2.1 水、蒸汽管道泄漏造成堵塞  

    2号炉分为高温段和低温段两级省煤器和上 、中、 下 三级空气预热器 ,从上至下排列方式为高中温段省煤器、上级空气预热器、低温段省煤器 、中下级空气预热器。含有飞灰和未燃烧完全的煤粉颗粒对省煤器管进行横向冲刷 ,虽然省煤器管有防磨护瓦的保护 ,但带有飞灰和未燃烧完全的煤粉颗粒的烟气对省煤器管子进行的是横向冲刷 ,省煤器管被磨损的比较严重 ,运行一段时间后 ,可能产生泄漏 ,部分给水泄漏在竖井烟道中 ,这部分给水在竖井烟道中与烟气及烟气中的灰粒混合,会成为泥浆状 ,堵塞竖直的预热器管 。这是造成空气堵塞的主要原因之一 。 

2.2 烟气低温腐蚀造成的堵塞   

    由于燃料中硫的存在,在下级空气预热器低温段难免发生低温腐蚀。预热器的堵塞与低温腐蚀往往是同时发生的。当低温 腐蚀发生时不仅对预热器管造成腐蚀使管壁变薄或破损,腐蚀产物还使管壁变得粗糙,而且由于管壁粗糙 ,烟气中的灰分更容易黏附在管壁上,管壁上黏附灰分后变 得更加粗糙 ,灰分更容易黏附其上 ,如发展下去 ,就会使预热器堵塞 。这是预热器堵塞的原因之二 。      

3、2号炉小修期间对空气预热器的处理和效果  
      
2010年3月和8月,安徽能源有限公司对2号炉进行了两次小修工作,对预热器进行了如下处理: 
(1)用压缩空气对预热器管道进行了仔 细的吹扫清灰。 
(2)对于堵塞的预热器管道用专用管道疏 通机进行了全部疏通。 
(3)用消防水对预热器管道进行了冲洗。
(4)对空预器的耐火层和保温进行了重新浇筑和恢复,最大程度的减少漏风。 如下所示,

表1和表2是2号炉预热器小修前后锅炉负荷量,甲、乙侧排烟温度及预热 器出口热风温度的情况: 

                 表1  2010年1月15日到24日2号炉空气预热器未处理前锅炉各参数情况 

   日  期            15      16      17      18      19      20      21      22      23      24
锅炉负荷(T/H)        190     192     195     191     196     194     192     194     190     200
排烟      甲         148     147     146     148     145     148     147     146     151     149
温度(℃)乙         168     169     166     168     169     171     170     169     172     171 
热风温度(℃)       261     263     265     266     264     263     264     265     267     271 

              表2  2010年10月15日到24日2号炉两次小修后空气预热器处理后的锅炉各参数情况 

   日  期           15       16      17      18      19      20      21      22      23      24
锅炉负荷(T/H)       200      240     219     212     213     223     220     223     227     232
排烟        甲      147      148     149     146     147     147     148     147     149     148
温度(℃)  乙      159      161     164     160     159     161     162     163     165     162 热风温度(℃)      290      294     290     291     293     293     290     297     300     296 

通过计算表1可以得出,预热器未进行处理前,锅炉排烟温度平均为160.1℃,且乙侧比甲侧高23℃左右。经过两次小修在对预热器进行疏通后,由表2可以计算出平均排烟温度为149.7℃,并且甲乙侧偏差减小到15℃左右。所以处理前后排烟温度降低数 ΔP=160.1-149.7=10.4℃。排烟热损失是锅炉的主要热损失之一,由于运行中煤种参数的变化和昼夜负荷率的调整,煤粉锅炉的排烟温度在运行过程中会有一些波动。当排烟温度升高时, 排烟损失会增加,从而引起供电煤耗的提高。

计算结果表明:当排烟温度 升高5℃时,凝汽式电厂的供电煤耗提高约0.567~0.934g/kWh,我们取0.8 g/kWh计算 标煤单价取每吨为360元,2号机年发电量按3.4亿kWh计算,可得出通过此次对2号炉空气预热器的处理每年可为我厂节约成本约为19.6万元,降低煤耗约1.6克,达到了节能降耗的目的。     

通过以上两个表中热风温度的对比还可以发现此次对预热器处理后热风温度比以前提高了约28.5℃,对于煤粉炉来讲,由于热风温度的进一步提高可改善燃料的着火条件,强化燃烧过程,减少了不完全燃烧 热损失,这对于燃用无烟煤和劣质煤来说尤为重要。所以预热器出口热风温度的升高对锅炉燃烧效率和经济性的提高也有一定的影响。 

4 、预防空气预热器堵塞的措施 

4.1预防预热器堵塞的几条措施   

(1)严密监视锅炉各段烟温在正常范围, 锅炉尾部烟道两侧烟温差不大于50℃。 
(2)冷态点火锅炉在投粉前必须在尾部烟道烟温度上升到一定的温度等级(400℃)以上 ,再观察空气预热器的各部温度,保证空气预热器要烘干畅通。 
(3)锅炉投粉后,煤、油混烧时间不得过长,以免飞灰颗粒粘结在空预器各部管中。 
(4)锅炉正常运行中 ,保证适当高的炉膛负压,改善尾部积灰 。  (5)每次进行大小修工作时,都要对堵塞的预热器管道进行疏通。 

4.2 解决空气预热器堵塞的根本措施  

    近年来由于市场上煤炭供应比较紧张,也一直在掺烧小窑煤。大部分小窑煤属 于高硫劣质固体燃料 ,有水分和灰份含量高 、热值低等技术特性 ,导致着火延迟时间长,燃烧不稳定,受热面积灰、结渣、腐蚀和磨损等现象都较严重。烧低硫煤是防止空气预热燃器堵塞的最根本办法。若常年燃烧高硫煤炭,在空预器上加装两台吹灰器,加强尾部烟道部位的吹灰工作,避免积灰长期停留在烟道内就显得很有必要。
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