淺談燃煤電廠管式空預(yù)器漏風(fēng)影響

張杰

摘要 漏風(fēng)率是影響燃煤電廠鍋爐效率的重要原因，其中空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)率不僅是鍋爐的重要指標(biāo)，更能影響到鍋爐運(yùn)行安全。現(xiàn)階段空氣預(yù)熱器漏風(fēng)大是各個(gè)電廠存在卻又難以避免的難題，本文結(jié)合我廠的實(shí)際情況簡(jiǎn)單分析下空預(yù)器漏風(fēng)對(duì)鍋爐的影響及治理。

關(guān)鍵詞：空預(yù)器;漏風(fēng);安全

引言

鍋爐空氣預(yù)熱器是火力發(fā)電廠鍋爐系統(tǒng)的重要組成部分，它是利用鍋爐煙氣余熱來加熱燃燒所需空氣的熱交換設(shè)備。它不但降低了排煙溫度，還利用煙氣余熱提高了鍋爐效率。但空氣預(yù)熱器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)磨損腐蝕以及堵塞，漏風(fēng)率增大，降低了鍋爐效率和增加了廠用電率，如何減少漏風(fēng)已經(jīng)成為多數(shù)電廠的一個(gè)重要攻關(guān)課題。

1. 我廠空預(yù)器的漏風(fēng)簡(jiǎn)述

我廠鍋爐為超高壓、自然循環(huán)汽包爐、單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式、固態(tài)排渣、半露天布置燃煤鍋爐，型號(hào)為DG670/13.7-19，采用管式空氣預(yù)熱器。我廠空氣預(yù)熱器采用立式、臥式相結(jié)合，結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效果強(qiáng)，管子錯(cuò)列排列，煙氣由上向下從管子流過，空氣在管箱自下而上流動(dòng)，煙氣通過管壁加熱空氣。

1到4月份我廠鍋爐空預(yù)器漏風(fēng)率分別為：9.105%;16.466%;25.416;34.784%。從數(shù)據(jù)可以看出隨著時(shí)間的推移，漏風(fēng)率增長(zhǎng)越來越快，最后鍋爐最高只能接待75%的負(fù)荷，機(jī)組效率大幅下降。

2. 造成管式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)因素

2.1磨損

管式空氣預(yù)熱器管內(nèi)外分別流通煙氣與空氣，高速的煙氣中含有一定量的飛灰和顆粒，由于鍋爐長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，顆粒和飛灰對(duì)管壁持續(xù)不斷地磨損和撞擊，造成管壁變薄甚至破損。而且越靠近引風(fēng)機(jī)煙氣流速越快，沖刷磨損越嚴(yán)重。由于脫硝超低排放改造，噴入爐膛的尿素量增加，NH3逃逸量增大，SO3與煙氣中的水分及逃逸的NH3生成硫酸氫氨，液態(tài)的硫酸氫銨具有很強(qiáng)的粘性，其與煙氣中的飛灰一起吸附在空預(yù)器管束上，造成空預(yù)器堵塞。為了緩解堵塞情況，必須增加空預(yù)器的吹灰次數(shù)，這樣勢(shì)必加劇了空預(yù)器管壁的沖刷磨損。而一旦空預(yù)器管發(fā)生漏風(fēng)后，相鄰管也會(huì)受沖刷磨損而發(fā)生泄露。空預(yù)器漏風(fēng)隨著時(shí)間越來越大，大量的漏風(fēng)影響引風(fēng)機(jī)的有效做功，導(dǎo)致大量熱量隨著排煙損失，嚴(yán)重影響鍋爐效率和帶負(fù)荷能力。

2.2低溫腐蝕

燃料中的硫燃燒生成SO2 ，SO2 與煙氣中的氧結(jié)合生成SO3，由于尾部末端煙氣溫度接近煙氣的露點(diǎn)時(shí)，煙氣中的水蒸氣與SO3組合生成硫酸蒸汽，凝結(jié)在空氣預(yù)熱器受熱面上，造成受熱面的低溫腐蝕。低溫空氣預(yù)熱器在爐膛尾部煙道的最后面，極易出現(xiàn)低溫腐蝕。

2.3鍋爐灰斗輸灰系統(tǒng)長(zhǎng)期不能使用

鍋爐低溫過熱器下部本身有一套灰斗輸灰系統(tǒng)，主要就是將大顆粒的灰粒輸走，防止脫硝催化層和空氣預(yù)熱器的磨損及堵塞。但是由于灰斗給料機(jī)長(zhǎng)期存在缺陷，系統(tǒng)完全處于癱瘓狀態(tài)，起不到除灰作用，加劇了尾部煙道灰粒的量，造成空預(yù)器堵塞和磨損。

3 .管式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)的危害

3.1一、二次風(fēng)量不足，爐膛負(fù)壓無法維持，影響燃燒安全。

由于空氣預(yù)熱器漏風(fēng)量的增大，影像了一、二次風(fēng)壓，為了保證機(jī)組負(fù)荷，給粉機(jī)的一次風(fēng)速勢(shì)必降低。而一次風(fēng)速過低導(dǎo)致給粉機(jī)頻繁保護(hù)動(dòng)作，爐膛燃燒不穩(wěn)，威脅機(jī)組安全。為了保證爐膛充分燃燒所需的氧量，送引風(fēng)機(jī)的出力要繼續(xù)增加，而送引風(fēng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間保持滿出力還會(huì)引起風(fēng)機(jī)震動(dòng)、失速、超電流等一系列后果。

3.2送引風(fēng)機(jī)電耗增大，影響機(jī)組效率。

空預(yù)器漏風(fēng)量增大后，要維持機(jī)組負(fù)荷和燃燒穩(wěn)定勢(shì)必要增大送風(fēng)機(jī)的出力，引風(fēng)機(jī)出力也隨之增加，廠用電率上升。隨著漏風(fēng)量增大，尾部煙道的煙氣量、流速增加，排煙熱損失增大，一部分燃料未來得及完全燃燒就被排除爐外，機(jī)組效率嚴(yán)重下降。排煙量增大會(huì)使電除塵器過負(fù)荷，送引風(fēng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間保持滿出力也會(huì)引起風(fēng)機(jī)震動(dòng)、失速、超電流等一系列后果。

3.3爐膛漏風(fēng)增大，導(dǎo)致一、二次風(fēng)溫降低。

影響燃燒的因素是主要煤粉濃度和燃燒溫度，在氧量充足的情況下，煤粉濃度越大燃燒越好;煤粉溫度越高越容易著火。隨著鍋爐漏風(fēng)的增大，空氣預(yù)熱器的換熱效率下降，一、二次風(fēng)熱風(fēng)溫度降低，降低了制粉系統(tǒng)的煤粉溫度和助燃空氣的溫度，推遲了燃料燃燒，導(dǎo)致部分加熱器壁管超溫，提高了燃煤消耗量，不完全燃燒損失增大。

4. 管式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)的治理措施。

4.1緩解空預(yù)器堵塞

提高送風(fēng)機(jī)出口風(fēng)溫可以減少空預(yù)器的低溫腐蝕和堵塞，我廠目前采取的是熱風(fēng)再循環(huán)方式，但這種方式會(huì)使空預(yù)器中的通風(fēng)量增大，送風(fēng)機(jī)的出力增加，加速管道磨損?？稍谒惋L(fēng)機(jī)入口安裝一套蒸汽加熱的暖風(fēng)器，減少空預(yù)器的換熱磨損。干燒是緩解空預(yù)器堵塞的一種有效手段，可以延緩空預(yù)器堵塞。另外可采用新的脫硝技術(shù)來減少氨逃逸率，目前我廠總共有SCR、SNCR、直噴3種脫硝方式，直噴效果最好，氨逃逸率最低，在研究可行性結(jié)合實(shí)際情況之后可以加強(qiáng)改造推廣。

4.2合理調(diào)整燃燒

采用低氧燃燒。氧量保持3-3.5，既能維持煤粉的充分燃燒，又會(huì)減少硫化物和氮氧化物的產(chǎn)生，延緩低溫空預(yù)器的堵塞。送引風(fēng)機(jī)最優(yōu)出力可減少了廠用電耗和風(fēng)煙管道的磨損，根據(jù)煤種合理搭配風(fēng)保證一次風(fēng)速平衡，保證燃燒切圓不偏斜。

4.3燃燒低硫煤

實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)煤粉爐的燃煤硫分小于0.25%時(shí)，尾部受熱面不會(huì)產(chǎn)生明顯的堵灰和腐蝕。當(dāng)煤粉爐的燃煤硫分在0.25%—0.5%時(shí)，便會(huì)開始有明顯的堵灰和腐蝕，硫分越高堵灰和腐蝕越嚴(yán)重，所以合理的摻配煤，控制好入爐煤硫分可以間接有效地減少空預(yù)器漏風(fēng)概率。

5. 結(jié)語

空氣預(yù)熱器漏風(fēng)是一個(gè)長(zhǎng)期存在的隱患，不管是通過技能改進(jìn)還是運(yùn)行調(diào)整，只要能夠減少漏風(fēng)就是變相的提高了鍋爐經(jīng)濟(jì)效益。在以后很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，它都是火力電廠的攔路石，我們也要不斷地去探索研究新的解決方法。

參考文獻(xiàn)

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