600 MW锅炉空预器积灰堵塞原因分析及预防措施研究

时间：2024-08-31

彭海涛

大唐华银攸县能源有限公司湖南株洲412000

1 引言

锅炉空预器经常会出现积灰堵塞现象，从而对锅炉正常运行造成传热效率降低、运行风险增加、增加能耗等不利影响，对企业生产安全和生产效益十分不利。为此，针对锅炉空预器积灰堵塞的原因进行分析并探讨科学的预防和解决策略是十分必要的。

2 600MW锅炉空预器积灰堵塞原因分析

600 MW锅炉空预器积灰堵塞的主要原因包括传热元件、入炉煤硫份、吹灰压力。

传热元件：传热元件的结构构造直接影响传热性能优劣。系统传热元件是以波形金属薄板紧密排列的构造形式紧密排列在篮子状的框架中，装有多层金属薄板的篮子框架又以两到多层的方式叠放在转子的格仓中。整个转子格仓分为冷层、中层以及热层三大层，共同完成传热功能。由于空预器的传热元件排列紧密布局紧凑，因此工质通道相对狭窄，长期运行过程中，传热元件表面不断积灰，使原本狭窄的通道空间更小，从而增加烟气流通阻力，降低传热效率。这些都会导致空预器运行工况变差。从传热元件中转子格仓的实际运行情况看，冷层元件比热层元件积灰更明显，因此工作人员应注意对冷层的元件进行检查和清灰。通常采用旁移式的调换方式，这样更便于工作人员进行查看清洗和维护。考虑到冷层和热层元件长期受热不均匀容易导致不同层元件寿命差异过大，可定期翻转篮子框架，将冷层传热元件和热层传热元件进行调换使用，有利于平衡元件的使用环境条件，延长传热元件的使用寿命。

入炉煤硫份：在温度升高或硫酸浓度增加时，锅炉空预器的冷层金属薄板更容易发生腐蚀反应，腐蚀会进一步破坏空预器，长期运行会导致空预器积灰堵塞更严重。当入炉煤的煤质把控不严，入炉煤硫份较高时，空预器冷层的酸露点一旦超过烟气温度时，传热元件加速腐蚀，发生积灰和堵塞的情况更加频繁。

吹灰压力：吹灰作业必须待锅炉达到一定的压力才能进行，同时蒸汽作为吹灰介质需要达到一定的蒸汽压，一旦吹灰压力达不到正常范围，则无法起到良好的吹灰效果，长期如此造成空预器积灰严重。

3 600MW锅炉空预器积灰堵塞的预防解决措施

技术设备改造：针对空预器的传热元件构造问题进行技术改造。首先将空预器的冷层热层元件进行材质替换，将原来传热性能较低的材料换成传热性能更优的材料，同时具有较好抗阻力性能，便于提高吹灰效率，为工作人员清洗传热元件创建有利条件。其次，空预器传热元件中的波形薄板之间距离进行优化计算，避免传热元件结构通道过窄造成积灰和堵塞现象。第三，优化空预器的吹灰系统。蒸汽吹灰系统采用冷端换热伸缩式高压冲洗装置，通过分布感应装置获取信息从而控制伸缩高压冲洗装置的伸缩长度和频率，外部链接高压水泵，对水压和水量进行调控。除了在空预器传热元件周围设置吹灰装置以外，在烟气进出口位置、锅炉炉膛上部、烟道流通区域内也设置安装吹灰装置，采取自动程序来控制吹灰量和吹灰位置。为了更充分地发挥出空预器吹灰装置的性能，对锅炉本体受热面吹灰装置以及预热器吹灰装置的安装数量和安装位置进行优化。其中锅炉本体受热面吹灰装置共设置60只，均匀分布在炉膛周围；烟道对流通道吹灰装置共设置40只，均为可伸缩式吹灰装置，分布在炉膛与烟道连接位置以及烟道内部；空预器烟气入口和烟气出口位置设置吹灰装置2只，均为可伸缩式吹灰装置。为了避免锅炉预热器元件发生腐蚀，引发更严重的积灰，锅炉内的蒸汽从分隔板另一方的箱体出口排出，预热器的蒸汽从过热器箱体出口排出。锅炉炉膛及空预器的所有吹灰装置采取自动程序控制方式运行。实际生产中，采取吹灰装置轮流运行的方式，便于应对紧急状况，便于检查清洗，延长吹灰器使用寿命。

严格控制入炉煤质：入炉煤质应进行严格检验，根据锅炉生产工艺的煤质要求进行入炉煤含硫量的控制，通常情况下，入炉煤含硫量不超过1%。采取严格的监控报警机制，一旦出现超标煤入炉，自动发出警报，提示工作人员采取措施。

控制吹灰蒸汽压力，增加吹灰频率。吹灰蒸汽压力应满足一定的条件，保障每次吹灰效率。根据锅炉燃烧情况以及空预器传热元件的积灰情况制定吹灰的频率。每两次吹灰作业之间，工作人员注意观察烟气流通过程中的阻力大小及变化情况，灵活调整吹灰作业频率。在锅炉重新运行时应同时启动吹灰装置，稳定运行后再根据运行负荷调整吹灰间隔时间。

设计观察孔，安装观察灯：由于锅炉及空预器的吹灰装置数量较多，而且容易积灰，为了方便工作人员进行查看，在空预器传热冷层一端设置观察孔，通过观察孔可以从外部观看到空预器传热元件表面是否积灰严重，还能观察到空预器元件是否着火。在空预器冷层一端设置安装观察灯，方便工作人员清楚检查传热元件表面积灰、堵塞情况，提高锅炉空预器检修维护工作效率。