300MW机组空气预热器冷端腐蚀堵灰原因及对策
300MW锅炉空预器堵塞原因分析及运行措施探讨
300MW锅炉空预器堵塞原因分析及运行措施探讨摘要：我厂机组实施超低排放以来，空预器堵塞现象加剧，其原因为脱硝系统存在氨逃逸，未反应的氨气与烟气中的SO3生成硫酸氢氨（NH4HSO4），粘附在空预器冷端的蓄热元件表面，并促使大量飞灰附着，造成空预器蓄热元件通道堵塞。
为有效控制空预器堵塞加剧，应重点控制脱硝系统氨逃逸率和空预器入口SO3浓度；同时，采取提高空预器冷端烟温、优化空预器冷端吹灰、高压水冲洗、定期设备维护、蓄热原件更换等措施，缓解空预器堵塞造成的影响。
此技术措施需要在空预器防堵治理的工作中不断进行完善。
关键词：300MW机组；空预器；堵塞；水冲洗简介我厂锅炉是由东方锅炉（集团）股份有限公司制造的DG1065/17.4-Π12型锅炉。
配置空预器为东方锅炉(集团)股份有限公司空气预热器工程分公司生产的LAP10320/883型三分仓容克式空气预热器。
自2014年机组超低排放改造增加脱硝设施以来，空预器出现不同程度的堵塞现象，造成风烟系统阻力增大，机组频繁限出力运行，严重影响了机组安全经济运行，通过对空预器堵塞的原因进行分析，针对性的采取措施，在保证氮氧化物排放的同时，空预器运行平稳。
1.造成空预器堵塞的影响因素1.1 空预器吹灰不规范。
空预器吹灰时压力低、疏水温度低，疏水不彻底，吹灰时蒸汽带水，造成烟气中的灰粒粘附在空预器蓄热元件上，造成堵塞。
1.2 烟气中SO3的影响。
烟气中的SO3与水蒸汽形成硫酸蒸汽，当空预器冷端综合温度低于烟气露点时，硫酸蒸汽凝结在空预器低温蓄热元件上，液态硫酸会粘结烟气中的灰粒子，造成空预器积灰堵塞。
1.3 烟气中NH4HSO4的影响。
脱硝系统喷氨过量或喷氨不均，造成SCR系统氨逃逸大，未反应的NH3与烟气中的SO3及水蒸气生成NH4HSO4，NH4HSO4在低于露点温度时，形成一种高粘性液态物质，粘附烟气中的灰粒子，附着在空预器表面，引起空预器积灰堵塞。
2.空预器堵灰原因分析我厂2×300MW机组空预器设计差压为1.2Kpa，机组运行中空预器差压最大能够达到2.5Kpa，空预器水冲洗基本逢停必冲，严重影响到机组安全运行，同时增加人力物力成本。
空气预热器低温腐蚀机理及预防措施
１ 述 概 为有的积灰可能吸附烟气 中的二氧化硫 、三氧 温度下 ， 一般可提高壁温 １ —３ ℃。 ０ Ｏ 为充分利用烟气余 热 ，降低排烟 温度 ， 提 化硫 和水蒸 汽， 使积灰生成硫酸盐 和亚硫酸盐 ， ｂ改变传热方式。 ． 在常见的空气预热器中 ， 高锅炉热效率 ，工业锅炉的尾部都加装了空气 由于这些盐类 的生成致使松散性积灰转变 为紧 为了达到使用较少的受热面积而得到较高的预 预热器 。 但是作为锅炉尾部 的空气预热器 ， 通常 密性 积灰 。这些积灰与空气预热器 内管壁作用 热空气温度 ， 一般均采用逆流布置方式。 为了防 是含有水蒸 汽和硫 酸蒸 汽的低温 烟气区域 ， 工 生成硫酸铁和亚硫酸铁 ，就更增加 了积灰结渣 止空气预热器的低温腐蚀 ，可将逆流传热改为 作条件比较恶劣 ， 容易出现低温腐蚀 和堵灰 。 处 的牢 固性 。 上述积灰性质的变化 ， 首先发生在逆 顺 流传热方式或先顺流后逆流传热方式。两者 进风 口一侧 ）的管 内壁 均可 以相应 提高 空气 预热器低 温段 的金属壁 在锅炉低温 区域的空气预热 器 ， 一旦 发生低温 流式空气预热器冷端 （ 腐蚀和堵灰 ， 就会造成烟气通道堵塞 ， 引风 阻力 上 ，原因是此处低温空气与低温烟气的热交换 温 。 增大 ， 锅炉正压燃烧。这不但降低 了锅炉 出力 ， 处 ， 其管壁温度较低 ， 以腐蚀和堵灰往往从管 所 ３ ．加强空气预热器的清灰 工作 掌握积 ．４ ２ 甚至造成被迫停炉。腐蚀 的结果会造成空气 预 子冷端逐渐向热端延 伸，且多积聚在烟气流速 灰规 律 ， 除灰 。既可增大烟气流通面积 ， 定期 减 热器管子泄漏损坏 ， 造成严重漏风 ， 引起燃烧 工 较低 的四周死角。当锅炉开炉停炉频繁而积灰 少烟 气阻力 ， 又相应减少受热面的腐蚀 。 在清理 况恶化 。 严重时不得不经 常更换受热面 ， 既增加 结渣又没有得 到及时清除时 ， 腐蚀 和积灰 的速 管子 积灰时 ， 可用 ５ ％的碱水 浸泡 ， 用清水 然后 了维修工作量和材料损耗 ，叉影响 了锅炉 的正 度 必 然 加快 。 冲洗 。为减少管子堵塞 ， 可将管径加粗 ， 效果也 常 运行 ， 冷空气进人烟气侧 ， 还会降低烟 温 ， 加 ３ 预防及处理措施 较为理想 。 速低温腐蚀及堵灰 的速度 ，从而影响锅炉安全 为防止空气 预热器 的低温腐 蚀堵灰 ， 可从 防止空气预热器腐蚀 、积灰 的方 法很多 ， 运行 。 三个方 面采取措施 ： ． 以上只是 目前在防止锅炉尾部受热低温腐蚀方 ２腐 蚀 机理 ３ 在燃料及燃烧产物方 面 ． １ 面的常用方法 ， 采用哪种方法 ， 具体 需视各单位 造成锅 炉尾部受热 面低 温腐蚀 的原 因有 可从燃料及烟气 中除硫 ， 防止 三氧化硫的 情 况而定 。 两点 ： 一是烟气 中存在着三氧化硫 ； 二是受 热面 产生 ， 以降低烟气的露点温度 。 ３ Ｉ ３利用 防腐材料制作空气预热器 的金属壁温低于烟气 中的酸露点温度。 ３１ ． １根本措施是从燃料及 烟气中除硫从 ． 经 常使 用 的空气预热 器有用硼硅玻 璃管 锅炉燃料 中或多或少 的都含 有硫 。 当燃 用 目前来 看 ， 技术 尚不成 熟， 实际应用难度 很大 。 制作的和用 铸铁 管制作 的。使用单位可根据具 含硫量较多的燃料时 ， 中的硫 份在燃烧后 ， 工业 锅炉燃 烧煤含 硫量 多数在 １ 燃料 ％一１ ％ ， ． 有 体情 况制作使用 。 ５ 大部分变成二氧化硫 ， 在一定条件下其 中的少 些可达 ３ ％一５ ％，因此锅炉尽量不燃用含硫量 部分进一步氧化成三氧化硫气体 。三氧化硫 气 大于 ２ ％的煤 。 体与水蒸汽能结合成硫酸蒸汽 。其凝结露点温 ３１ 在锅炉运 行过程 中，尽量 降低 过剩 ．． ２ 度 高达 ｌ０ ２ ℃以上 ， 露点温度越高 ， 烟气含酸量 空气 量 ， 减少烟气 中的过剩氧 ， 能显 著降低 三氧 愈大， 腐蚀堵灰愈严重 。 当空气 预热器管壁温度 化硫 的生成 量 ， 相应 的烟气露点温度也 降低了 ， 低于所生成的硫酸露点时 。硫 酸就在 管壁上凝 这样也就减少 了低温受热面腐蚀 的可能性 。一 结而产生腐蚀 ， 叫做低温腐蚀。 金属壁面被腐蚀 般 情况 下燃烧室 过剩 空气 系数 的临界量 约 为 的程度取决于硫酸凝结量的多少 ， 度的大小 １ ５ 低于此数对降低低温腐蚀有显著作用 。 浓 ．， ０ 和金属壁面温度的高低。 硫酸象一层胶膜 ， 一面 ３２在锅炉方面 ．
浅析空气预热器低温腐蚀的原因及预防措施
浅析空气预热器低温腐蚀的原因及预防措施摘要：本文结合本厂实际情况，理论联系实际简要阐述空气预热器结构特性、发生低温腐蚀的原因及运行过程中如何预防等措施。
关键词：空气预热器；低温腐蚀；低氧燃烧前言：我厂锅炉型式：亚临界、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、尾部双烟道、全钢构架的∏型汽包炉，再热汽温采用烟气挡板调节，空气预热器置于锅炉主柱内。
烟气飞灰含量较大，容易磨损，温度低，由于本厂增设脱硝装置，空预器处极易产生硫酸及硫酸铵，对空预器造成腐蚀。
一、空气预热器的内部结构及工作原理1、结构空气预热器主要由转子、蓄热元件、壳体、梁、扇形板、烟风道、密封系统、控制系统、驱动装置、轴承、润滑系统、吹灰和清洗装置组成。
2、工作原理空气预热器是利用排烟的余热加热空气的热交换器。
空預器可以进一步降低排烟温度，减少排烟热损失:同时提高燃烧所需空气温度，改善燃料着火和燃烧条件，降低各项不完全燃烧损失，提高锅炉机组热效率等。
其内部高效传热元件紧密排列在圆筒形转子中按径向分割的扇形仓格里。
转子周围的外壳与两端连接板连接，形成空气和烟气两个通道。
预热器转子缓慢旋转，烟气和空气交替流过传热元件。
当转子转至烟气通道时，传热元件表面吸收高温烟气的热量:当转子转至空气通道时，传热元件释放出热量加热空气。
如此反复循环，转子每旋转一周就进行一次热交换，通过转子的连续旋转，不断地将热量传给冷空气，提高进入炉膛燃烧的空气温度，以满足锅炉燃烧需要。
空预器按传热方式分为导热式和再生式(密热式或回转式)。
导热式为管式预热器:回转式空气预热器属于再生式，回转式空气预热器分为两种，受热面回转式和烟风罩转动受热面固定不动。
锅炉配有2台50%容量、单级、三分仓容克式空气预热器，型号为xx型，三分仓与分仓的区别在于可以加热压力较高的一次风，以干燥煤粉，并将煤粉吹到炉膛。
另外的二次风直接经过空预器后进入锅炉风箱，用于燃烧。
空预器冷端腐蚀(堵灰)防控措施
（3）控制炉内温度水平 ） 炉内温度水平越高， 炉内温度水平越高，特别是火炬尾部温度越 高，越有利于SO3含量增高。可采用分段送 越有利于 含量增高。 风来降低火炬温度。 风来降低火炬温度。 （4）避免漏风 ） 烟道的漏风会促进SO 生成。同时， 烟道的漏风会促进SO3生成。同时，低温受 热面区段的漏风，会造成局部低温， 热面区段的漏风，会造成局部低温，导致低 温腐蚀。 温腐蚀。
空预器冷端腐蚀（堵灰） 空预器冷端腐蚀（堵灰） 防控措施
许彦君
一、低温腐蚀的机理
1、硫酸的形成及其对金属的腐蚀 、 水露点： 水露点：烟气中的水蒸气进入低温受热面 后，由于烟气温度降低或接触到较冷的受热 水蒸气便发生凝结现象。 面，水蒸气便发生凝结现象。水蒸气发生凝 结时的温度称为水露点， 结时的温度称为水露点，其值是由烟气中水 蒸气的分压力所决定的。在一般情况下,燃煤 蒸气的分压力所决定的。在一般情况下 燃煤 锅炉尾部烟道中水蒸气的分压约为10%，即 锅炉尾部烟道中水蒸气的分压约为 ， 0.01~0.015MPa，对应水露点为 ，对应水露点为40~45℃， ℃ 发生水蒸气凝结的可能性较小。 发生水蒸气凝结的可能性较小。
均减少，从而使烟气露点随之降低。 均减少，从而使烟气露点随之降低。
三、防止空预低温腐蚀的技术措施
防止和减轻空预积灰腐蚀的主要原则是： 防止和减轻空预积灰腐蚀的主要原则是： 提高受热面壁温，使之大于烟气露点温度； 提高受热面壁温，使之大于烟气露点温度； 燃料脱硫；改善燃烧方式，以减少SO 燃料脱硫；改善燃烧方式，以减少 3的含 采用抗腐蚀材料作为受热面等。 量；采用抗腐蚀材料作为受热面等。 1、受热面壁温要高于露点 、 提高受热面壁温是防止空气预热器低温腐 蚀的最有效的方法。要提高壁温，可以从提 蚀的最有效的方法。要提高壁温， 高排烟温度和入口空气温度两方面入手。 高排烟温度和入口空气温度两方面入手。由 于提高排烟温度增加了排烟损失， 于提高排烟温度增加了排烟损失，使锅炉热
探讨空预器堵灰的原因及处理措施
探讨空预器堵灰的原因及处理措施空预器作为锅炉等设备中的核心构件，其质量直接关乎相应设备的整体运行性能。
但是其在实际运行过程中不可避免地出现堵灰问题，以至于影响了其正常使用。
在空预器运行的过程中，其经常会出现一、二次风压和炉膛压力存在周期性摆动问题，这就是其出现堵灰问题的主要征兆，所以有必要对其出现堵灰问题的成因和处理对策进行深入分析。
1 空预器堵灰的成因分析1.1 运行操作问题在电厂脱硝系统的改造升级之后，系统逐步投入正常运行。
但是由于氨逃逸与烟气中的SO3发生反应，生成硫酸铵盐使位于脱硝下游的空预器蓄热元件受到影响。
由于硫酸铵盐自身的腐蚀性和黏结性，导致元件的腐蚀和堵塞问题，因此氨逃逸成为当前电厂空预器异常堵塞的主要原因。
不仅如此，由于空预器堵灰不可避免，所以空预器吹灰不得不加大频次，再加上可能存在安装调试缺陷极易造成空预器的吹损，从而形成恶性循环继续加大空预器的堵塞。
1.2 吹灰蒸汽带水在空预器运行的过程中，其主要根据疏水阀部位处的温度来进行自动控制，具体就是在其执行吹灰操作的过程中，需要先打开疏水阀来进行疏水，待该部位的温度达到规定值之后，相应的空预器即可正式执行自动吹灰操作。
理论上来讲，按照预设操作程序来进行操作，吹灰蒸汽中不应该带有水分，这就要求在打开疏水阀的几秒钟时间内完成吹灰蒸汽操作，但是实际实施的过程中却无法在短时间内完成，具体表现在吹灰枪部位处冒出大量水汽，这就是吹灰前疏水不彻底的具体表现，并且带水问题非常严重，从而致使空预器出现了比较严重的结灰问题。
1.3 暖风器使用不合理在机组处于正常运行状态下，通过燃用设计所需煤种的时候，空预器冷端壁的温度都会高于烟气露点值10℃及以上温度值。
在锅炉实际燃烧的过程中，如果先借助暖风器将相燃烧所需的空气加热到20℃，然后再送入到空预器中，此时就可以避免受热面出现低温腐蚀问题。
在冬季环境条件下，相应的运行机组长期处于低负荷状态运行，加之暖风器没有及时得到全面落实，以至于空预器综合冷端的平均温度控制在52℃左右，这远低于其说明书中的规定标准值（68℃）。
空预器冷端腐蚀原因分析及防范措施
空预器冷端腐蚀原因分析及防范措施空气预热器的低温腐蚀主要发生在空气预热器的冷端（即冷风进口处的低温段）。
对回转式空气预热器而言，腐蚀会加重堵灰，使烟道阻力增大，严重影响锅炉的经济运行。
由低温腐蚀会对锅炉造成很大危害，因此必须预防发生低温腐蚀。
一、低温腐蚀的原因烟气进入低温受热面后，随着受热面的不断吸热，烟气温度逐渐降低，其中的水蒸气可能由于烟气温度降低或在接触温度较低的受热面时发生凝结。
烟气中水蒸气开始凝结的温度称为水露点。
纯净水蒸气露点取决于它在烟气中的分压力。
常压下燃用固体燃料的烟气中，水蒸气的分压力p=0.01-0.015Mpa，水蒸气的露点低至45-54℃，一般情况下不易在受热面上发生结露。
而当锅炉燃用含硫燃料时，硫燃烧后全部或大部分生成二氧化硫，其中一部分二氧化硫（占总含量的1%左右，体积分数）又在一定条件下进一步氧化生成三氧化硫(SO3)。
SO3与烟气中水蒸气化合后生成硫酸蒸汽，硫酸蒸气的凝结温度称为酸露点。
酸露点比水露点要高得多，而且烟气中SO3含量越高，酸露点越高，酸露点可达110-160℃。
当受热面的壁温低于酸露点时，这些酸就会凝结下来，对受热面金属产生严重的腐蚀作用，这种腐蚀称为低温腐蚀。
烟气酸露点的高低，表明了受热面低温腐蚀的范围大小及腐蚀程度高低，酸露点越高，更多受热面要遭受腐蚀，而且腐蚀越严重。
因此，烟气中酸露点是一一个表征低温腐蚀是否会发生的指示。
烟气的酸露点与燃料硫含量和单位时间送入炉内的总硫量有关，而后者是随燃料发热量降低而增大的。
两者对露点的影响，综合起来可用折算硫分来反映。
而且折算硫分越高，燃烧生成SO2就越多，SO3也将增多，致使烟气酸露点升高。
当燃用固体燃料时，烟气中带有大量的飞灰粒子。
飞灰粒子含有钙和其他碱金属化合物，它们可以部分地吸收烟气中的硫酸蒸气，从而可以降低它在烟气中的浓度，使得烟气中硫酸蒸气分压力降低，酸露点也降低。
烟气中飞灰粒子数量越多，影响越显著。
空气预热器堵灰及腐蚀的原因及预防措施
空气预热器堵灰及腐蚀的原因及预防措施【摘要】回转式空气预热器在运行中常见的问题是堵灰及腐蚀，堵灰及腐蚀严重影响锅炉运行的安全性及经济性。
本文针对我厂#4炉空气预热器在运行中存在的问题，并就其中原因作出简要的分析，提出几点预防建议措施，以供同行参考。
【关键词】空气预热器、堵灰、腐蚀一、概述湛江电力有限公司#4机组装机容量为300MW，汽轮机为东方汽轮机厂制造的亚临界、中间再热、两缸两排汽、凝汽式汽轮机，型号为N300-16.7/537/537/-3（合缸），采用喷嘴调节。
锅炉DG1025/18.2-Ⅱ（5）为东方锅炉厂制造的亚临界压力、中间再热、自然循环单炉膛；全悬吊露天布置、平衡通风、燃煤汽包炉。
锅炉配备两台型号为LAP10320/3883的回转式三分仓容克式空气预热器。
空气预热器还配有固定式碱液冲洗装置和蒸汽、强声波吹灰装置，在送风机的入口装有热风再循环装置。
二、空气预热器运行中存在的主要问题1 空气预热器堵灰运行中，首先发现一次、二次风压有摆动现象，随后摆幅逐渐加大，且呈现周期性变化。
其摆动周期与空气预热器旋转一周的时间恰好吻合，这说明空气预热器有堵塞现象。
这是因为当堵塞部分转到一次风口时，一次风压开始下降；当堵塞部分转到二次风口时，二次风压又开始下降，在堵塞部分转过之后，风量又开始增大。
#4锅炉燃烧较不稳定，空气预热器堵灰时，由于风量的忽大忽小，炉膛负压上下大幅度波动，严重影响锅炉燃烧的稳定性。
2 空气预热器腐蚀空气预热器堵灰及腐蚀是息息相关的。
空气预热器堵灰时，空气预热器受热面由于长期积灰结垢，水蒸汽及SO3容易黏附在灰垢上，加重了空气预热器的腐蚀；而空气预热器腐蚀时，受热面光洁度严重恶化，加重了空气预热器的积灰。
空气预热器堵灰及腐蚀时，运行中表现出空气预热器出口一、二次风温降低，排烟温度升高，锅炉效率降低。
三、空气预热器堵灰及腐蚀的原因分析1 烟气中含有水蒸汽及SO3由于烟气中含有水蒸气，而烟气中水蒸汽的露点(即水露点)一般在30～60℃,在燃料中水份不多的情况下,空气预热器的低温受热面上不会结露。
空气预热器腐蚀积灰问题探讨
空气预热器腐蚀积灰问题探讨摘要：本文针对这两种能够影响空气预热器装置的不同因素展开了相应的讨论和研究，首先分析了空气预热器的各种堵塞原因，然后通过对近些年在解决空气预热器堵塞问题采取的相关措施的总结，采取相关措施针对空气预热器进行改造。
关键词：空气预热器；腐蚀积灰；解决措施目前很多空气预热器需要承受越来越低的出口烟的温度，空气预热器在低温环境中更容易发生堵灰和腐蚀的问题，只有不断加强空气预热器的腐蚀积灰问题研究，才能最终找到有效解决问题的对策和办法。
一、低温环境中烟气对空气预热器造成的腐蚀在低温环境中烟气对空气预热器的腐蚀也叫烟气低温腐蚀，当烟气的酸露点高于排烟温度时，烟气中的硫酸蒸汽和水蒸气就会因为低温在预热期的受热面上形成水珠，这些水汽或者水珠会与金属材质的传热管发生一定程度的化学反应，发生化学反应后一种叫金属硫酸盐的化学物质就形成了，这种化学物质对于散热管会产生较强的腐蚀作用，随着时间的持续推进散热壁管的腐蚀会发生严重的积灰问题，积灰后的散热管传热性能便会被大大地削弱。
一般情况下烟气露点温度最低不低于75度，空气预热器受热面的金属管壁实际温度都要比这个温度高，因此得出结论空气预热器的金属壁管只要高于75度界限值就能够避免散热管发生低温腐蚀的问题。
但是进入冬季后空气预热机组一旦处于低负荷工作状态，加热锅炉受热面的最低温度在金属管壁会展现出正常的降温情况。
在冬季要想提升散热管壁温度就要针对管壁增加暖风预热装置，在暖风换热装置的加装下锅炉才能在进风口的位置保持上升的温度能够比原来提高20度左右。
因此低负荷的锅炉要想获得较低的腐蚀就需要将温度适当调高，这样不仅能够充分利用锅炉的烟气余热，更能够有效避免烟气低温腐蚀。
当前为了解决电机能耗和风道排风阻力一般情况下会采用加装热风再循环装置、旋转式暖风器和抽屉式暖风器等方式解决问题。
经过实践发现旋转式的暖风器操作起来效果更好其更加简洁方便，这样也能有效降低空气低温腐蚀的发生，也能保证进风口温度符合相关标准，暖风器运行后也会产生节能降耗的效果，因此综合暖风器的运行方式来看会产生什么样的效果与暖风器的疏水方式息息相关，目前暖风起器的疏水方式主要有两种，一是低压疏水方式，所谓的低压疏水就是需要安装一个疏水的设备，凝气器是疏水的终点；二是高压疏水，所谓的高压疏水是以除氧器为疏水终点，采用的疏水办法是利用疏水泵来完成疏水目的。
防止空气预热器低温腐蚀堵灰
防止空气预热器低温腐蚀堵灰王国俊杜昕为了利用锅炉排烟的余热来提高助燃空气温度以提高锅炉热效率，通常在蒸发量10t/h以上的工业锅炉上均配装有管式空气预热器，它比较容易出现的故障是低温腐蚀和堵灰。
一、危害性处在锅炉低温区域的空气预热器，一旦发生了低温腐蚀和堵灰，就会造成烟气通道堵塞，引风阻力增大，锅炉正压燃烧，这不但降低了锅炉出力，甚至造成被迫停炉。
腐蚀的结果会导致空气预热器管子泄漏损坏，造成严重漏风，引起燃烧工况恶化。
而管内壁积灰，会增大锅炉各项热损失，降低锅炉热效率，影响锅炉安全经济运行。
二、形成机理1、当燃用含硫量较高的燃料时，极容易造成空气预热器腐蚀和堵灰。
燃料中的硫成分在燃烧后，大部分形成二氧化硫，在一定条件下其中少部分进一步氧化成三氧化硫气体与水蒸汽能结合成硫酸蒸汽，其凝结露点温度高，可达120℃以上，当空气预热器管壁温度低于所生成的硫酸露点时，硫酸就在管壁上凝结而产生腐蚀，叫做低温腐蚀（如图1所示）。
硫酸象一层胶膜，一面粘在管壁上腐蚀，一面不断粘着烟灰，形成多种硫酸盐，并逐渐增厚，这就是低温式结渣。
图1 燃料中含硫量与烟气露点的关系对于链条炉或抛煤炉，当燃煤含硫量低于1.5％时，即使排烟温度和空气预热器进风温度较低，空气预热器也不会产生明显的堵灰结渣和腐蚀；如果燃煤含硫量大于2％时，则空气预热器将进入严重腐蚀范围。
而煤粉炉对燃煤含硫量的敏感性较小，当含硫量大于3％时，其空气预热器才会受到严重腐蚀（见图2所示）。
图2 空气预热器管壁的最低允许温度煤中含硫量的多少，影响锅炉排烟温度的选取。
同时，鉴于对锅炉排烟热损失与防止尾部受热面低温腐蚀等因素的综合考虑，目前装有空气预热器的锅炉设计排烟温度一般为160～190℃。
事实上由于某些单位使用蒸汽时负荷变化较大，或长期低负荷运行；设备失修，不及时清灰等原因而造成排烟温度长期低于140℃，即烟气露点之下。
2、从整个炉体排烟流程来讲，空气预热器烟气通道截面较小，阻力较大，因此，增加了形成堵灰结渣的可能性。
空预器低温腐蚀的原因及预防措施 (1)
关于空预器低温腐蚀的学习赵龙艺（福建大唐国际宁德发电有限责任公司，福建宁德355006）摘要：锅炉加装空预期可以充分利用烟气余热，降低排烟温度，提高锅炉效率，但由于空气预热器处于锅炉内烟温最低区，特别是未级空气预热器的冷端，空气的温度最低、烟气温度也最低，受热面壁温最低，因而最易产生腐蚀，和堵灰，一旦发生腐蚀和堵灰，严重时会照成烟气通道堵塞，引风阻力增大，锅炉正压燃烧，严重影响机组的安全性和经济性。
关键词：空预期低温腐蚀一、腐蚀机理：燃料中或多或少都含有硫份，当燃料中的硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫在催化剂的作用下进一步氧化生成三氧化硫，三氧化硫与烟气中的水蒸气生成硫酸蒸气。
硫酸蒸气的存在使烟气的露点显著升高。
由于空气预热器下部空气的温度较低，预热器下部的烟气温度不高，壁温常低于烟气露点。
硫酸蒸气会凝结在预热器受热面上，造成了硫酸腐蚀。
主要因素：1.燃料中的含硫量：燃料的含硫量越高，烟气中的三氧化硫含量增加，对受热面腐蚀越严重。
2.烟气露点（酸露点）：烟气中硫酸蒸汽含量越高，其酸露点（烟气中硫酸蒸汽凝结的温度）的越高，可以高达140—150℃。
烟气对受热面的腐蚀常用酸露点的高低来表示，酸露点越高，说明在较高的烟温下硫酸蒸汽即可凝结，腐蚀也就越严重。
运行中应该使金属温度比烟气露点高10—20℃，可以减轻腐蚀。
3.硫酸浓度和凝结酸量：硫酸浓度在0%--56%，随着浓度的升高，腐蚀速度越高，在56%是，腐蚀速度最高，随着硫酸浓度进一步降低腐蚀速度也逐渐降低。
凝结酸量和腐蚀速度与受热面金属温度有关。
二、低温腐蚀的预防：1、提高空预器管壁温度，使壁温高于烟气露点。
如提高排烟温度，开热风再循环，加暖风器提高空预器入口温度。
此法的优点是简便易行，缺点是锅炉效率降低。
2、加强对空气预热器出、入口差压的监视，特别是在冬季气温急剧下降时更应注意，同时保证换热器冷端温度比烟气露点温度高，当发现空气预热器出、入口一次风、二次风及烟气差压异常时，应加强调整，加强吹灰，吹灰前要将蒸汽疏水彻底排干净，并尽可能保持高负荷。
防止空气预热器堵灰低温腐蚀
防止空气预热器堵灰低温腐蚀摘要：笔者针对有效防止空气预热器堵灰低温腐蚀堵灰进行了论述。
并提出相应合理地技术控制措施。
关键词：预热器低温腐蚀回转式为了更充分利用锅炉排烟地余热，有效降低排烟温度，争强锅炉热效率，国内地电站锅炉尾部都加装空气预热器。
空气预热器是利用锅炉尾部烟气余热加热燃料制备和燃烧所需空气地设备。
锅炉系统中采用空气预热器，在提高锅炉热效率地同时，从而改善了燃烧条件，使燃料地不完全燃烧热损失下降，并且加强炉膛内辐射传热，也节省蒸发受热面。
在通常情况下，锅炉尾部地空气预热器通常是布置在含有水蒸汽和硫酸蒸汽地低温烟气区域，工作条件比较恶劣，容易出现低温腐蚀和堵灰。
让处在锅炉低温区域地空气预热器，一旦发生低温腐蚀和堵灰，就会造成烟气通道堵塞，引风阻力增大，甚至锅炉正压燃烧，而限制了锅炉地出力，从而造成被迫停炉。
腐蚀地结果会造成空气预热器管子泄漏损坏，造成严重漏风，引起燃烧工况恶化，更为严重需要不得不经常更换受热面，既增加了维修工作量和材料损耗，也影响了锅炉地正常运行。
冷空气进入烟气侧，会降低烟温，加速堵灰及低温腐蚀地速度，进而引起恶性地循环，威胁锅炉安全运行。
空气预热器按传热方式不同，可分蓄热式和传热式两类。
蓄热式空气预热器中，烟气与空气交替地流过受热面，当烟气流过受热面时，把热量传递给受热面；当空气流过时，受热面蓄积地热量释放给空气，空气温度升高。
现在大容量电站锅炉广泛使用地回转式空气预热器就属蓄热式。
传热式空气预热器中，空气与烟气地通道分开，烟气地热量通过受热面连续不断地传递给空气，使烟气温度降低、空气温度升高。
传热式空气预热器按结构不同又分为管式空气预热器、板式空气预热器等，现今，电站锅炉多用管式空气预热器。
随着电力市场地需求增加和对节能地要求不断提高，一些大容量机组受到广泛青睐，与大型锅炉相匹配地回转式空气预热器也在世界大范围内广范采用。
但是，在回转式空气预热器地运行中，腐蚀和堵灰地问题是普遍存在地。
空气预热器堵塞原因及预防措施
空气预热器堵塞原因及预防措施由于锅炉排烟温度较高，为了能够有效的对锅炉排烟余热进行利用，降低排烟温度，提高锅炉热效率，目前各电厂锅炉普遍都会加装空气预热器。
机组在安装脱硝系统后，再加装空气预热器，不仅能够有效的提高机组热效率，而且对改善燃烧条件，降低不完善燃烧损失具有非常重要的意义。
文中对烟气脱硝投运后造成空预器堵塞的原因进行了分析，并进一步提出了具体的解决措施。
标签：烟气脱硝；空预器；堵塞；原因；措施通常情况下空预器都会设置在锅炉尾部，处于水蒸汽和硫酸蒸汽低温烟气区域，环境较为恶劣，特别发生低温腐蚀及堵灰现象。
一旦空预器发生堵灰，则会导致烟气通道被堵塞，增加引风阻力，影响锅炉的出力，会造成停炉事故。
而且冷空气进入烟气侧后会加速堵灰的速度，并形成恶性循环，严重危及锅炉运行的安全。
因此需要针对空预器堵灰原因进行分析，并采取切实可行的措施加以解决，保证空预器安全、稳定的运行。
1 烟气脱硝投运后空预器堵塞的原因分析1.1 氨逃逸高，NH3和SO3结合生成硫酸氢铵由于喷氨格栅没有调平，或者是部分催化剂存在堵塞的现象，从而导致部分区域喷氨量过大，导致氨逃逸高。
当催化剂局部积灰失效后，也会造成氨逃逸高的问题。
另外，脱硝入口NOx偏高导致喷氨量过大或是脱硝入口烟温过低，脱硝未退出。
1.2 空预器吹灰器配置不全或吹灰效果差由于没有配置空预器蒸汽吹灰器，导致吹灰压力和温度不足问题存在，从而对吹灰效果带来较大影响。
同时低温蒸汽会增加空预器堵灰的程度。
另外没有按规定要求进行吹灰，或是吹灰次数较少时，也会导致空预器差压升高，影响吹类的效果。
1.3 入炉煤硫份过高部分入炉煤存在硫份过高的问题，在燃烧过程中必然会有过多的硫酸氢铵产生，从而导致空预器出现堵塞。
1.4 省煤器下部烟道无灰斗部分锅炉在设计时没有在省煤器出口及空预器进口的尾部烟道上安装灰斗及出灰装置，这样就不可避免的会造成省煤器下部及空预器入口前的尾部烟道上会存在大量的积灰，在每次检修时都需要清理出大量的积灰。
回转式空气预热器堵灰及腐蚀的原因分析及预防
回转式空气预热器堵灰及腐蚀的原因分析及预防[摘要]对回转式空气预热器堵灰和腐蚀的原因分析，并采取相应的预防措施[关键词]空预器堵灰腐蚀原因措施一、电厂概况河北大唐国际唐山热电公司2×300MW燃煤供热机组，采用上海锅炉厂生产的型号为SG1025/17.6-M859，亚临界参数、自然循环、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、摆动式燃烧器四角切圆燃烧，固态排渣、露天布置、全钢结构、燃煤汽包炉。
该炉采用豪盾华公司提供的两台受热面回转三分仓再生式空预器，型号为28.5VNT1900。
空预器还配有固定式水洗装置和吹灰装置，在送风机、一次风机的出口风道装有暖风器。
二、空预器堵灰现象回转式空预器的受热面是由厚度为0.5-1.2mm的薄板轧制成波纹板之后，叠在一起压紧组装而成，当量直径很小(8.6或9.8)，流通渠道狭窄，很容易造成积灰和堵塞。
大中型电站锅炉设计排烟温度一般低于150-1600C，因而空预器冷端受热面壁温较低，容易结露和腐蚀，使受热面粘污和积灰，影响受热面传热，使金属壁温进一步降低，从而又加剧了低温腐蚀。
这种恶性循环使排烟温度不断升高，降低了锅炉运行的经济性，而且还促使烟风道的阻力增加，使引风机负荷增加。
堵灰严重时，会造成引风机电流升高，不能维持正常炉膛负压，影响锅炉出力和燃烧，影响锅炉和引风机的安全运行，有时不得不停炉冲洗或带负荷冲洗，严重时导致机组发生RB事故。
三、空预器堵灰及腐蚀的原因分析1、烟气中含有水蒸气及SO3硫分高时，低温腐蚀严重，空预器积灰更多，腐蚀金属还会使灰层变硬。
一般折算硫分从0.05%升高到0.3%时，露点可从60℃增加到120℃。
当折算硫分达0.5%时，烟气露点可达130℃，并随硫分的增加还会进一步提高。
燃用较高硫分的燃料，烟气中的SO3气体会和水蒸气结合形成硫酸蒸汽，直接腐蚀金属。
腐蚀后的传热元件表面的吸灰能力将增强。
腐蚀形成的元件表面的点状坑，也将成为吸灰的起始点，腐蚀产生的水份亦更加剧了这一过程。
电站锅炉中空气预热器腐蚀积灰问题分析
电站锅炉中空气预热器腐蚀积灰问题分析空气预热器作为电站锅炉的重要设备，目前存在的主要问题是空预器易发生腐蚀和堵灰现象，这主要是由于传统的烟气低温腐蚀和氨逃逸带来的硫酸氢钱腐蚀的影响。
针对2种不同的影响因素，需要采取不同的解决措施。
在分析空预器堵塞原因的基础上，综述了近年来我国为解决空预器堵塞而采取的相关措施，如优化暖风器设计、采用碱性吸收剂控制S03的技术、空气预热器的改造等。
当前燃煤发电作为我国最主要的发电形式，面临节能减排要求的日渐提升，煤价的不断上涨，锅炉空预器的出口烟温也越来越低，仅略高于酸露点的温度。
在低温烟气环境中，空气预热器容易发生低温腐蚀和堵灰现象，某300 MW 燃煤机组，采用电袋除尘器除尘，机组运行了半年的时间，空气预热器已经堵塞, 在滤袋的表面附着着大量的黏附物，黏附物为有较强的黏附能力的黑色硬质物质，黏附物很难通过人为手工去除。
空气预热器堵塞造成电袋除尘器的运行阻力增大，烟尘排放超标；同时也导致风机的通道阻力增大，增加了风机的电耗。
若堵灰严重时则必须采取停炉的措施，将增加机组非正常停机的次数，严重影响了电厂的经济效益。
对于北方的电站锅炉，在冬季的情况下，空气预热器由于入口处空气初始温度偏低，低温腐蚀积灰的问题也更加严重。
空气预热器堵灰会影响机组高负荷运行，降低机组的经济性和稳定性，因此，解决空气预热器的腐蚀积灰问题对于保障机组的正常稳定运行有重要的意义。
空预器腐蚀积灰的主要原因有2种：烟气的低温腐蚀和氨逃逸造成的硫酸氢钱腐蚀。
针对这2种不同的腐蚀积灰原因，必需要采取相应的不同措施，以增强机组的经济性和稳定性。
1烟气低温腐蚀烟气低温腐蚀是指当锅炉的排烟温度低于烟气的酸露点时，在锅炉的低温受热面上会凝结烟气中的水蒸气和硫酸蒸气，凝结的水蒸气和硫酸蒸气与传热管壁的金属材质发生化学反应，生成金属硫酸盐，导致管壁处腐蚀，随着反应时间的延长, 管壁处发生积灰，积灰导致传热管的传热性能减弱，受热面壁温因此降低。
空预器堵塞原因分析及预防和处理
空预器堵塞原因分析及预防和处理摘要：某公司一期工程建设2×300MW燃煤汽轮发电机组，机组采用B&WB-1065/17.5-M型锅炉，由北京巴布科克•威尔科克斯有限公司生产在尾部竖井设置两台SCR脱硝装置及两台三分仓回转式空气空气预热器。
预热器为29VNT2100型，原设计为豪顿华工程有限公司，在2015年由江西龙源科技有限公司进行了换热元件和密封改造。
在生产过程中存在污染堵塞情况，本文针对空预器堵塞原因、预防措施及治理进行阐述。
关键词：空预器；堵塞；原因分析；预防措施引言某公司一期工程建设2×300MW燃煤汽轮发电机组，机组采用B&WB-1065/17.5-M型锅炉，由北京巴布科克•威尔科克斯有限公司生产在尾部竖井设置两台SCR脱硝装置及两台三分仓回转式空气预热器，设计机组满负荷时空预器烟气侧差压1.2KPa。
1.空预器堵塞情况概述某公司为了适应环保新要求，实行超低排放后，两台机组空预器蓄热元件经过几个月正常运行，空预器就会大幅上升，最高时可达3.2KPa，排烟温度增加约15℃--18℃，一、二次风温降低10℃，引风机电流增加25A，送风机、一次风机电流增加10A，严重影响机组安全稳定运行。
根据空预器蓄热元件吊出照片来看，中层蓄热元件靠近下层约200mm—300mm左右，下层低低温段均有不同程度结垢，如水泥沙浆凝固后状态且坚硬，这部分堵塞主要是硫酸氢铵与灰尘泥化后板结所致，其他部分为积灰堵塞。
2.空预器堵塞的原因2.1锅炉燃煤煤种不符合设计值煤种含硫量过高，会引起烟气露点的降低，导致空预器冷端结露而造成腐蚀。
燃煤低位发热量过低，会造成燃煤量、烟气量增大，增加了空预器阻力。
灰分过高，造成锅炉各受热面积灰及磨损严重。
挥发分过高，引起灰熔点下降，更容易结焦。
2.2锅炉启动时制粉系统投入不当锅炉启动过程中提前投粉，炉膛温度低，煤粉燃烧相对较差，势必会造成飞灰可燃物大量增加。
电厂空气预热器冷端腐蚀堵灰原因及对策
创新观察—352—电厂空气预热器冷端腐蚀堵灰原因及对策潘 希（国家能源集团铜陵发电有限公司，安徽 铜陵 244000）引言空气预热器是电厂锅炉的主要组成部分，是利用锅炉尾部的烟气来加热燃烧用空气的一种热交换装置。
它不仅可以降低排烟温度，提高锅炉效率，还由于空气的预热改善了燃料的着火和燃烧过程，从而减少了燃料的不完全燃烧，进一步提高了锅炉效率。
近年来空气预热器由于堵灰和腐蚀等原因时有事故发生，严重影响其正常运行。
铜陵电厂锅炉配置两台三分仓容克式空预器，预热器设计进出口风温分别为20℃和324℃，进出口烟温362℃和122℃，当机组每次检修时检查发现空预器冷端蓄热元件发生明显腐蚀，严重影响了锅炉出力。
1低温腐蚀的原因及堵灰分析1.1空预器冷端低温腐蚀的原因 煤在燃烧时产生烟气，烟气中的水蒸气含量取决于所用燃料、过剩空气量和空气中的水分，如果水蒸气不与其他物质化合，在原煤含水分不多的情况下，因其分压力低，水蒸气的露点也很低，一般在不30-60℃，低温受热面上不会结露；实际上煤在燃烧过程中，特别是燃用高硫煤时，除了部分硫酸盐留在灰中外，大部分硫燃烧生成SO ₂，其中约有0.5%-5%的二氧化硫在烟气中的过剩氧量以及积灰中的三氧化二铁的催化作用下生成三氧化硫，三氧化硫与水蒸气形成硫酸蒸汽，而硫酸蒸汽的露点则比较高，烟气中只要有少量的二氧化硫，烟气中的露点就会提高很多，从而使大量硫酸蒸汽凝结在低于烟气露点的低温受热面上，引起腐蚀。
1.2空预器堵灰的形成分析 烟气中的三氧化硫与烟气中的水蒸气形成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽就会凝结在空预器受热面上，造成换热元件及烟道腐蚀，烟气中的灰粒便容易粘在空预器的受热面上形成积灰、堵塞。
烟气中的硫酸蒸汽含量主要与烟气中的三氧化硫含量有关，而三氧化硫的形成主要有以下两种方式： 1在燃烧反应中，燃料的硫分在炉膛燃烧区先形成二氧化硫，部分二氧化硫再同火焰中的原子状态氧反应生成三氧化硫 2催化反应生成三氧化硫。
空预器堵灰的原因分析及处理措施
造措 施 ：１ 修 改 空 预 器 吹 灰 逻 辑 ， 求 空 预 器 吹灰 蒸 （） 要 汽疏 水 点温度 达 到 吹灰要 求值 后再 延 时疏水 ５ｒｉ ， ｎ 然 ａ 后 开始 自动 执 行 吹 灰 程 序 ， 达 到 彻 底 疏 水 的 目的 。 以 同时 ， 灰蒸 汽选 用屏 式过 热 器 出 口蒸 汽 ， 证 吹灰 蒸 吹 保 汽有 较 大 的过热 度 。（ ） ２ 利用 机组 小修 ， 改造 空 预 器疏
，
另
一
1
号炉 自 20 0 6 年
20
，
，
1
月 小修后 连 续 运 行 至
，
式过热器 出 口 压 力 为
，
3 M P
温度为
400 ℃
，
辅 助蒸
年
12
月
日 锅 炉 本 体 吹 灰 过 程 中发 现 空 预 器
、
汽主要 用 于 锅炉 起 动 过 程 中的连 续 吹 灰 屏 式 过 热器
汽源 用 于 锅 炉正 常运 行 时 的空 预 器 吹灰
一
，
组 采用北 京 B & w 公 司生 产 的 B
，
1 10 2 5 ／ 7
5
一
M
、
二
次 风 温 降低 排 烟 温 度 略 有 上 升
，
。
机组 额定 负荷
a
煤粉锅炉 配 豪顿 华 工 程 有 限公 司 制 造 的三 分 仓 容 克
式空气预热器 ( 空 预器 )
。
运 行时 空 预器差 压 达 到
，
2
空 预 器 堵 灰 的 原 因 分 析 及 处 理 措 施
300MW CFB锅炉空预器积灰原因分析及改进措施
300MW CFB锅炉空预器积灰原因分析及改进措施摘要: 空预器是锅炉的重要组成部分，空预器积灰问题直接影响系统运行效果，积灰将导致锅炉经济指标下降及检修成本上升。
本文通过对300MW等级CFB机组空预器存在问题原因进行深刻分析并经过治理，最终消除空预器存在的问题，指标得到了提升。
关键词:300MWCFB锅炉空预器解决措施概述：某电厂采用东方锅炉厂生产的DG1069/17.4 型单汽包、自然循环的循环流化床锅炉。
锅炉主要由一个膜式水冷壁炉膛，三台汽冷式旋风分离器和一个由汽冷包墙包覆的尾部竖井(HRA)三部分组成。
炉膛内前墙布置有十二片屏式过热器管屏、六片屏式再热器管屏，后墙布置两片水冷蒸发屏。
锅炉共布置有八个给煤口，全部布置于炉前，在前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置。
炉膛底部是由水冷壁管弯制围成的水冷风室，水冷风室两侧布置有一次热风道，采用从风室两侧进风的方式，空预器一二次风出口均在两侧，一次热风道布置较为简单。
炉膛下部左右侧的一次风道内分别布置有两台点火燃烧器，炉膛密相区水冷壁前后墙上还分别各设置了四支床上点火油枪。
四个排渣口布置在炉膛后水冷壁下部，分别对应四台滚筒式冷渣器。
炉膛与尾部竖井之间，布置有三台汽冷式旋风分离器，其下部各布置一台“J”阀回料器，回料器为一分为二结构，尾部采用双烟道结构，前烟道布置了二组低温再热器，后烟道从上到下依次布置有两组高温过热器、两组低温过热器，向下前后烟道合成一个，在其中布置有两组螺旋鳍片管式省煤器和卧式空气预热器，空气预热器采用光管式，一二次风道分开布置，沿炉宽方向双进双出。
一、目前空预器存在的主要问题（一）空预器存在主要起问题1、停炉检查空预器内部积灰严重且清除积灰后存在低温腐蚀泄漏的情况，造成空预器漏风率在25%以上，严重影响锅炉指标。
2、原锅炉厂设计有空预器下部灰斗，由于未设计气力输灰装置，在基建期时经锅炉厂校核，在省煤器故障状态下、支撑钢结构无法满足满斗湿灰荷载要求，将灰斗取消。
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300MW机组空气预热器冷端腐蚀堵灰原因及对策解 涛,金 鹏(山西漳山发电有限责任公司,山西长治046021)摘 要:对回转式空气预热器堵灰及低温腐蚀原因进行了分析,针对存在的问题,提出了相应的对策,取得了良好的效果。
关键词:空气预热器;低温腐蚀;堵灰;对策中图分类号:TK223.3+4 文献标识码:B 文章编号:100329171(2010)0320047204Cause of Corrosi on and Block i n g Ash a t Cold Juncti onof A i r Prehea ter of300M W Un itXie Tao,J in Peng(Shanxi Zhangshan Po wer Generati on Co.L td.,Changzhi046021,China)Abstract:This paper analyzed the cause of blocking ash and l ow temperature corr osion at r otary air p reheater,ac2 cording to p r oblem s existed the res pective counter measure was p roposed and the good result was obtained.Key words:air p reheater;l ow temperature corrosi on;blocking ash;counter measure0 概述现阶段大型火电机组普遍采用回转式空气预热器,但回转式空气预热器普遍存在的问题就是低温腐蚀和堵灰现象。
山西漳山发电有限责任公司(下称漳电)一期(2×300MW)工程在锅炉设计、安装和运行中都已考虑并采取了防止低温腐蚀和堵灰的措施,但实际运行中仍然由于各种原因没有杜绝上述问题。
漳电一期工程每台炉配置两台回转式空气预热器,空气预热器转子是空气预热器的核心部件,内部装有换热元件。
换热元件由薄钢板制成,由于空气预热器冷端受温度和燃烧条件的影响,最易腐蚀,因而换热元件分层布置。
其中热端和中温段换热元件由低碳钢制成,而冷端换热元件则由考登钢制成。
1 低温腐蚀的原因及堵灰分析111 低温腐蚀的原因煤在燃烧时产生烟气,烟气中的水蒸气含量取决于所用燃料、过剩空气量和空气中的水分,蒸汽吹灰也增大了烟气中的水蒸汽,如果水蒸汽不与其它物质化合,在原煤含水份不多的情况下,因其分压力低,水蒸汽的露点也很低,一般在30～60℃,低温受热面上不会结露;实际上煤在燃烧过程中,特别是燃用高硫煤时,除了部分硫酸盐留在灰中外,大部分硫燃烧生成S O2,其中约有0.5%～5%的S O2在烟气中的过剩氧量以及积灰中Fe2O3的催化作用下生成S O3,S O3与烟气中的水蒸汽形成硫酸蒸汽,而硫酸蒸汽的露点则较高,烟气中只要有少量的S O3,烟气的露点就会提高很多,从而使大量硫酸蒸汽凝结在低于烟气露点的低温受热面上,引起腐蚀。
2008年4月小修前漳电1号机组空气预热器冷端严重腐蚀,见图1。
图1 1号机组空气预热器冷端严重腐蚀情况112 空气预热器堵灰的形成分析烟气中S O3与烟气中的水蒸汽形成硫酸蒸汽,硫酸蒸汽就会凝结在空气预热器受热面上,造成换热元件及烟道腐蚀,烟气中的灰粒便容易粘在空气预热器的受热面上形成积灰、堵塞。
烟气中的硫酸蒸汽含量主要与烟气中的S O3含量有关,而S O3的形成主要有以下两种方式:(1)在燃烧反应中,燃料中的硫分在炉膛燃烧区先形成,部分S O2再同火焰中的原子状态氧反应生成S O3,即:S O2+(O)→S O3。
炉膛中的火焰温度越高,越容易生成原子氧,较多的过剩空气量也会增加原子氧的浓度。
原子氧越多,烟气中的S O3也越多。
(2)催化反应生成S O3。
烟气流过对流受热面时,S O2会遇到一些催化剂,如钢管表面的氧化铁(Fe2O3)及受热面管壁上的沉积物或燃料中的矾燃烧后生成V2O5等。
催化剂的催化能力同温度有关,大约壁温为500～600℃时催化能力最强,这正是过热器管壁的温度范围,因此S O2在受到催化剂的作用下与烟气中的过剩氧结合,在过热器区生成较多S O3,即:2S O2+O2催化剂2S O3113 低温腐蚀和空气预热器堵灰的现象及危害空气预热器受热面发生低温腐蚀时,不仅使传热元件的金属被锈蚀掉造成漏风增大,而且还因其表面粗糙不平和具有粘性产物使飞灰发生粘结,由于被腐蚀的表面覆盖着,这些低温粘结灰及疏松的腐蚀产物而使通流截面减小,引起烟气及空气之间的传热恶化,导致排烟温度升高,空气预热不足以及送、引风机电耗增大。
空气预热器发生严重堵塞时,表现为二次风压出现摆动,炉膛负压难以维持,随后摆幅逐渐加大,其摆动周期与空气预热器旋转一周的时间恰好吻合,呈现周期性变化,严重时导致送风机发生喘振、引风机无调节余量,影响到燃烧自动装置的投入,严重影响机组的安全经济运行。
空气预热器堵灰后,热风温度下降,风、烟系统阻力上升,一次风、二次风正压侧和烟气负压侧的差压增大,增加了空气预热器漏风,堵灰严重时,影响锅炉的满负荷运行。
另外,由于空气预热器的堵灰和低温腐蚀是互相促进的,空气预热器堵灰可加速烟气中硫酸蒸汽的凝结,加快空气预热器的低温腐蚀,致使空气预热器换热元件严重损坏。
所以,有效地预防空气预热器堵灰是电厂安全、经济、文明生产必须解决的问题。
2 影响低温腐蚀的因素211 烟气中的酸露点烟气中的酸露点与燃料含硫量和发热量有关。
显然,燃料中的含硫量较高,发热量较低,燃烧生成的二氧化硫就越多,进而三氧化硫也将增加,致使烟气露点升高。
受热面低温腐蚀与壁温和烟气露点有关。
烟气露点主要决定于烟气中硫酸蒸汽的含量,而硫酸蒸汽的含量又取决于S O3的含量;烟气中S O3的含量主要与燃料中的硫分、火焰温度、燃烧热强度、燃烧室空气量、飞灰性质和数量以及催化剂的作用等因素有关。
低温腐蚀的速度主要与管壁上凝结下来的硫酸量和硫酸浓度以及受热面壁温有关。
一般来说,壁温越高则腐蚀速度越快。
在锅炉实际运行中,尾部受热面的腐蚀及速度变化是比较复杂的,它是壁温,硫酸凝结量与硫酸浓度三者的综合,当三者的综合影响达最大时腐蚀将最快。
随锅炉负荷的变化,腐蚀范围及最强处也随之变化,因而主要是空气预热器的冷端换热器腐蚀最严重。
212 冷端综合温度空气预热器的冷端综合温度即烟气出口温度与空气入口温度之和,防止空气预热器低温腐蚀的最有效办法是提高冷端综合温度。
在空气预热器的运行中要注意将冷端综合温度维持不低于给定的最小空气预热器的冷端综合温度,保证空气预热器受热面壁温高于烟气露点。
如提高排烟温度,投入暖风器提高空气预热器入口温度,此法的优点是简便易行,缺点是锅炉效率降低。
在空气预热器冷端壁温偏低的情况下,如果由于多方面的原因造成暖风器停运,壁温严重低于烟气露点,导致大量的水蒸汽及稀硫酸液凝结,又由于烟气中有大量灰份,灰份沉积在壁面时,与水及酸液起化学作用后发生硬结,更难清除。
同时空气预热器传热元件布置紧密,烟气中的飞灰易沉积在受热面上,使气体流动阻力增加,影响空气预热器的正常工作。
实际运行中提高冷端综合温度最常用的方法是采用投入暖风器来提高空气入口温度。
对于回转式空气预热器冷端传热元件的金属温度可用下式进行计算:t b=X y·αy·θy+X k·αk·t k X y·αy+X k·αk式中 Xy———烟气占总流通截面的份额,%;X k———空气占总流通截面的份额,%;αy———烟气的放热系数,W/(m2·℃-1);αk———空气的放热系数,W/(m2·℃-1);t k———入口空气温度,℃;θy———排烟温度,℃。
从上式可看出,锅炉排烟温度或空气预热器入口风温的提高,将使空气预热器冷端传热元件的金属温度相应提高。
213 吹灰蒸汽带水由于进入空气预热器的烟气温度和空气温度不高,在进行热交换后,空气预热器冷端壁面温度往往偏低,又由于烟气中有大量灰份,灰份沉积在壁面时,与吹灰蒸汽中所携带水份及酸液起化学作用后发生硬结,积灰发生硬结后蒸汽吹灰根本无法清除,这样易造成空气预热器堵灰。
3 防止和减轻空气预热器低温腐蚀的措施和方法311 提高空气预热器冷端综合温度为防止空气预热器堵灰,漳电采取提高空气预热器入口空气温度来解决空气预热器的积灰和低温腐蚀问题,制定了燃煤含硫量与空气预热器冷端综合温度的控制措施。
(1)确保空气预热器冷端综合温度在烟气露点之上,调整暖风器供汽量和暖风器温度,合理降低空气预热器入口风温,提高换热效果。
漳电1、2号炉根据空气预热器生产厂豪顿华公司要求,空气预热器入口风温和排烟温度相加不得低于138℃。
煤质偏离设计煤种时,运行人员及时调整空气预热器冷端综合温度。
(2)加强锅炉暖风器的巡回检查,暖风器一旦损坏只能在机组停运时更换,因此,必须搞好暖风器正常运行和日常维护,决不能因设备缺陷而使暖风器解列,杜绝由于暖风器泄漏造成暖风器停运,避免空气预热器壁温严重低于烟气露点,导致大量硫酸蒸汽凝结现象的发生,造成空气预热器堵灰。
运行人员在实际操作中根据燃煤含硫量按以上要求,全程投入暖风器,控制暖风器出口二次风温度,保证空气预热器最低冷端综合温度,使低温受热面壁温高于烟气露点温度,硫酸蒸汽不能在金属表面凝结。
312 控制高硫煤进入炉膛加强入厂煤含硫量的控制,从源头上减少高硫煤进入炉膛,对入厂煤的含硫指标,严格化验,严格把关,严格控制高硫煤入厂,同时加强煤场管理,对不同含硫量的煤进行混、配,防止高硫煤集中进入锅炉,以减少S O3的生成。
313 空气预热器冷端采用耐腐蚀材料改造2008年4月,漳电1号炉转入检修,期间将空气预热器冷热端蓄热元件更换为耐腐蚀的搪瓷蓄热元件,并更换了密封片。
从机组改造空气预热器运行一年后情况看,彻底解决了空预冷端的堵灰和腐蚀问题。
314 降低过剩空气系数和减少漏风烟气中的过剩空气会增大S O3的生成量,无论是送入炉膛的助燃空气,还是锅炉各部分的漏风,对S O3的生成量都有影响。
因此,为防止低温腐蚀,应尽可能采用较低的过剩空气系数和减少锅炉各系统的漏风。
由于烟气中S O2进一步氧化生成S O3是在一定条件下发生的,炉膛火焰中心温度越高,过量空气越多,生成的S O3就会越多。
因此在机组运行中采用低氧燃烧技术,通过要求运行人员精心操作、合理配风,降低锅炉过剩空气系数;此外,尾部烟道的漏风会使烟温水平降低,引起腐蚀和堵灰,因而加强了设备维护,并保持各人孔门、看火孔关严,降低漏风系数。
低氧燃烧可以减少S O3的生成,但低氧燃烧容易加剧锅炉结焦,并且要求运行人员有较高的技术水平和责任心,运行中要特别注意检查锅炉的结焦情况。