锅炉空气预热器堵塞原因分析及解决方案

锅炉空气预热器堵塞原因分析及解决方案

摘要:大庆油田宏伟热电厂#3炉2008年冬季大负荷期间由于空气预热器堵塞造成停炉,严重影响经济运行。本文在理论分析与总结现场经验的基础上,对#3炉空气预热器堵塞的原因进行了分析,认为以下两方面是造成#3炉空气预热器堵塞的最主要因素是低温腐蚀和烟气速度发生变化产生沉降,并根据具体原因确定解决方案。

关键词:空气预热器尾部烟道排烟温度流速变化

中图分类号:ts108.3 文献标识码:a 文章编

号:1674-098x(2011)06(c)-0092-01

空气预热器是利用烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备,它装在锅炉垂直对流烟道的尾部,它是整个锅炉机组中金属温度最低的受热面,也是锅炉沿烟气流程的最后一个受热面。空气预热器是现代锅炉的重要组成部分。宏伟热电厂空气预热器采用立管式结构,为单级错列逆流布置,共三个行程,管外走空气、管内走烟气。上中下三个管箱的高度均为3300mm,末端管箱由φ51×1.5mm 的corten钢管制成,在每个管箱的上部装有200mm的防磨短管,在短管间浇注上混凝土,以减轻飞灰对受热面管子的磨损,为防止空气预热器震动,在管箱中装有防震隔板。

1 低温腐蚀

1.1 运行实况

宏伟热电厂#3炉在2008年11月4日因空气预热器堵塞严重被迫

停炉处理,11月7日点炉投入运行。运行刚刚半个月于2008年11月21日因空气预热器堵塞严重再次停炉。本文选取了2008年10月中旬至2008年11月末尾部烟道甲、乙两侧排烟温度日最低值(表1、2、3)发现:在10月中旬以前尾部烟道甲、乙两侧排烟温度都在160℃左右,有时乙侧甚至比甲侧高。但在10月下旬乙侧排烟温度持续走低,最低温度降至110℃以下。前面阐述过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低温腐蚀。

停炉进入空气预热器发现堵塞情况基本与排烟温度相符合。堵塞集中在空气预热器乙侧。第一次停炉处理之后乙侧排烟温度低的情况没有得到根本解决,投入运行之后乙侧排烟温度有所升高,最高至140℃,最低至130℃,但运行两天后排烟温度又降低至停炉前状态。锅炉运行不到半个月又被迫停炉。由此可见运行中低温腐蚀是造成#3炉空气预热器堵塞的重要原因。

1.2 解决方案

(1）消除漏风经过严谨的漏风实验发现有210根管有漏泄的情况,用死堵将管的两端堵死。

（2）检查送风机进入空气预热器之前风道中的暖风器系统。（3)加装热风再循环门。

2 烟气速度发生变化产生沉降

2.1 理论分析

从整个炉体烟气流程来讲,烟气从空气预热器进入尾部烟道体截

面突然增大流速必然降低。因此增加了形成堵灰结渣的可能性。当松散性积灰在管内粘附时间过长时,就可能由松散转为紧密性的积灰,因为有的积灰可能吸附烟气中的二氧化硫、三氧化硫和水蒸汽,使积灰生成硫酸盐和亚硫酸盐,由于这些盐类的生成致使松散性积灰转变为紧密性积灰。这些积灰与空气预热器内管壁作用生成硫酸铁和亚硫酸铁,就增加了积灰结渣的牢固性。

2.2 运行实况

烟气从空气预热器进入尾部烟道后通道截面增大从而使流速大大降低易产生沉降。宏伟热电厂#3炉尾部烟道结构比较特殊,空间很大,并且有吸收余热的蛇形管。尾部烟道空间比较大,容易产生不稳定流。从空气预热器出来的烟气流速方向垂直向下,接触到底部后反弹流速方向改变、流速进一步降低导致积灰越堆越多。这样空气预热器正下方局部空间变得越来越小,对于烟气流动的阻力越来越大,产生恶性循环。

2.3 解决方案

清除尾部烟道的大量积灰。减小尾部烟道通道截面积进而增加烟气流速

割除尾部烟道的蛇形管减小烟气流动阻力。

3 预防空气预热器堵塞的措施

3.1 预防空气预热器堵塞的几条措施

空气预热器的正常维护是一个长期而持续的课题,只有在锅炉运行管理中合理制定一系列正确方法,而且能得到运行人员的大力配

合,持之以恒的去执行,方可能保证锅炉高效、经济、稳定的运行。

(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)加强尾部烟道部位的吹灰工作,每班进行一次.避免积灰长期停留在烟道内。

(3)冷态点火开炉在投粉前必须在尾部烟道烟气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。

(4)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箱中。

(5)锅炉正常运行中,保证适当高的炉膛负压,改善尾部积灰。

(6)减少三氧化硫的生成量,合理降底过量空气系数.烟气中只要有过量氧存在,二氧化硫就能继续转变成三氧化硫,过量氧及时生三氧化硫成量也增多,烟气结露点温度可提高到130℃～150℃.所以在保证完全燃烧的前提下,尽可能采用较低的过量空气系数,维持低氧燃烧.

3.2 解决空气预热器堵塞的最根本措施

宏伟热电厂燃用褐煤。褐煤属于高硫劣质固体燃料,由于水分和灰份含量高、热值低等技术特性,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。燃烧低硫煤是防止空气预热器堵塞的最根本办法。

若常年燃烧高硫煤炭,在空预器设备上可进行改进,将管径放大

一号。这将是我将来主要研究的方向。

参考文献

[1] 任超.《锅炉检修操作规程》

[2] 《电站锅炉空气预热器》.国家电力公司电力机械局中电联标准化中心.

[3] 陈学俊.《锅炉学》.

[4] 《工业锅炉原理》.西安交通大学出版社.

[5] 《锅炉及锅炉房设备》.中国电力出版社.

[6] 《锅炉房实用设计手册》.(第二版)机械工业出版社.