空预器堵灰原因及预防措施

空预器堵灰原因及预防措施

韩志成1，曾衍锋2

(1.内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司，呼和浩特010020；2.福建漳州后石电厂，漳州市363100）

摘要：空预器堵灰严重使得烟风系统阻力增加，空预器出入口差压和漏风系数增大，锅炉总风量和炉膛负压大幅摆动，引送风机单耗增加，排烟热损增加，锅炉效率下降，机组的安全性和经济性降低。

关键词：空预器；堵灰原因；预防措施

1、概述

内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司8台锅炉共配有16台由豪顿华公司生产制造的三分仓回转式空气预热器，一期两台锅炉分别各配置两台型号为32VNT2060空预器，换热元件热端厚度880mm，中温端厚度880mm，冷端厚度300mm，转子转速0.8转/分；二三四期锅炉各配置两台型号为32VNT1830空预器，换热元件热端厚度530mm，中温端厚度1000mm，冷端厚度300mm，转子转速0.75转/分。旋转方向为烟气/二次风/一次风，气流布置一二次风自下而上逆向流动，烟气自上而下顺向流动。每台空预器配置两支吹灰器，分别安装在空预器入口烟道和出口烟道处，吹灰介质取自屏式过热蒸汽。各台锅炉均曾经因空预器堵灰严重，被迫停炉进行空预器高压水冲洗，空预器堵灰已经严重影响我厂锅炉的安全运行。

2、空预器堵灰原因分析

2.1空预器堵灰现象

锅炉运行中，空预器进出口烟气差压增大，引风机电流增加，锅炉总风量大幅波动，炉膛负压摆动，排烟温度偏差增大，堵灰严重时有时引起风机喘振。

表1 托电3号锅炉空预器堵灰前、后参数对比

机组负荷（MW）A/B空预器

进出口烟气

差压（Kpa）

A/B空预器

进出口二次

风差压（Kpa）

A/B引风机

静叶开度

（％）

A/B引风机

电流（A）

A/B排烟温

度（℃）

540(堵灰前) 540(堵灰后) 1.22/1.33

2.31/2.01

0.59/0.55

1.49/1.39

74/72

94/95

280.3/277.8

312.0/311.8

136.5/132.8

116.4/139.9

表2 托电7号锅炉空预器堵灰前、后参数对比：

机组负荷（MW）A/B空预器

进出口烟气

差压（Kpa）

A/B空预器

进出口二次

风差压（Kpa）

A/B引风机

静叶开度

（％）

A/B引风机

电流（A）

A/B排烟温

度（℃）

300(堵灰前) 300(堵灰后) 0.90/0.90

1.80/1.30

0.50/0.47

1.69/0.69

31/31

45/49

191.9/191.8

218.8/209.1

111.2/122.8

104.4/140.4

2.2空预器堵灰原因

2.2.1锅炉燃煤特性偏离设计值太大。托电锅炉设计煤种为准格尔烟煤，一二三四期机组带额定负荷时锅炉设计燃煤量分别为275.2/278.05/291.2/291.2T/H，但由于目前燃煤供应相对紧张且受价格等各种因素的影响，锅炉燃煤实际不能按照设计煤种运行，经常出现较大偏差，致使相同负荷下锅炉燃煤量大幅增加。一二期湿冷机组额定负荷时平均燃煤量均在320 T/H 以上，三四期直接空冷机组额定负荷时平均燃煤量均在335 T/H以上。

表3 托电锅炉设计燃煤与实际燃煤特性对比

煤种特性全水分（％）灰分（％）挥发分（％）硫分（％）低位发热量

（千卡/千

克）

设计煤种实际煤种1 实际煤种2 13.25

18.6

10.6

26

31.7

27.72

38

22.36

36.98

0.47

0.86

0.57

4300

3703

4537

2.2.2省煤器灰斗输灰不通畅。托电一期锅炉省煤器下方设计6各冷灰斗，A、B侧空预器下方各设计4个灰斗；二期锅炉省煤器下方设计8个灰斗，空预器下方没有设计灰斗；三四期锅炉省煤器下方各设计7个灰斗，空预器下方也没有设计灰斗。从运行情况来看，一期锅炉空预器堵灰间隔最长，基本上能维持运行一个小修周期，这主要原因是由于一期锅炉空预器单独设计有灰斗并且定期输灰，同时一期锅炉配备两台离心式一次风机，一次风母管压力高达12.5－13Kpa，这样使得一期空预器堵灰相对减弱，运行周期相对延长。二期锅炉在省煤器灰斗上方烟道垂直段设计有用来调节汽温的烟气调节挡板，由于再热烟气调节挡板开度经常在30％左右，当烟气流经挡板时较大颗粒灰粒撞击挡板直接落到省煤器灰斗中而输送出去，一定程度上能减少空预器堵灰几率的发生。二期锅炉空预器堵灰周期基本上为六个月。三四期锅炉在省煤器出口沿烟气流向的水平段设计有用来调节汽温的烟气调节挡板，由于再热烟气调节挡板开度经常在30％左右，当烟气流经挡板时灰粒同样撞击挡板而落在省煤器灰斗上方烟道过渡口处，长时间运行后灰粒堆积移到下游空预器处，极大地增加了空预器堵灰几率的发生。三四期锅炉空预器堵灰周期基本上为四个月左右。一二三四期锅炉省煤器输灰管路均由于煤质差磨损非常严重，经常停用检修，检修期间灰斗料位升高且贴壁处灰粒温度降低使得输灰更加困难，输灰管线常常堵塞，形成恶性循环，加剧了空预器堵灰。

2.2.3吹灰蒸汽过热渡不够。豪顿华空预器说明书中要求吹灰蒸汽至少应有130℃的过热度，可是在实际运行当中各台锅炉空预器吹灰蒸汽过热度都没有达到要求值。

表4 托电各期锅炉空预器吹灰器进汽阀前实测温度

吹灰参数一期二期三期四期

吹灰压力（Mpa）吹灰温度（℃）1.1

210－250

1.5

220－240

1.5

230－280

1.5

270－300

蒸汽压力1.1Mpa对应的饱和温度为183.20℃，蒸汽压力1.5Mpa对应的饱和温度为197.36℃。由此可以看出，吹灰蒸汽过热度最大值也只有103℃而没有达到厂家要求值。

2.2.4蒸汽暖风器泄漏。托电一期两台锅炉在一次风机、送风机入口均安装有蒸汽加热空气的暖风器，二三四期锅炉在空预器入口一二次风道上也分别安装有蒸汽加热空气的暖风器。冬季由于气温变化剧烈，暖风器经常泄漏，严重时从风机底部排污口处有大量水排出，只能将暖风器被迫停运，使得排烟温度相应降低，不能保证冷端综合温度高于设计值运行，从而导致空预器低温段的腐蚀，更加重了空预器堵灰。

2.2.5吹灰蒸汽阀门不严泄漏。我厂3号锅炉空预器曾因吹灰蒸汽进汽阀不严，水蒸汽漏入空预器内部，导致空预器堵灰。为此，我们对所有吹灰蒸汽进汽阀进行了彻底的研磨或更换等检修工作，基本解决了因吹灰蒸汽进汽阀门不严而引起空预器堵灰发生。

2.2.6吹灰疏水管路直径设计太小，疏水不够彻底。原来空预器吹灰疏水管直径为32mm，吹灰时间为8分钟，当开始吹灰时，吹灰器进汽阀处明显看到有凝结水外漏现象，说明吹灰疏水没有完全疏干，有湿蒸汽进入空预器。为此我们将疏水管路直径增大至50mm，一定程度上减缓了空预器堵灰周期。

2.2.7空预器水冲洗不彻底。停炉在三天以上基本上都要进行空预器水冲洗，由于停炉时间短，不能保证足够的冲洗时间，堵灰严重时需要2－3天才能将空预器完全冲洗干净。锅炉