行业新闻

锅炉空预器老是堵灰、腐蚀、漏风率很高是什么原因造成的?(转)有哪些危害?

  2024-04-23         0

今天,和大家聊聊很多粉丝关心的一个问题,关于锅炉空气预热器(空预器)常见的一些问题,比如堵灰、腐蚀和漏风率高等,以及这些问题背后的原因和可能带来的危害。


0空预器积灰堵塞原因分析

1、空预器的低温腐蚀和硫酸氢铵沉积是火电厂中普遍遭遇的技术难题。尽管电厂在锅炉的设计阶段就已充分考虑到这些问题,并在安装与运行过程中实施了多项防止低温腐蚀和应对脱硝空预器的策略,然而,在实际操作中,由于各种复杂因素的影响,空预器堵塞的现象仍然时有发生。这种堵塞并非单一原因所致,而是由多种因素交织而成的一个复杂过程,包括但不限于燃料成分、运行温度控制、空预器清洁与维护情况等。

2、空气预热器在锅炉系统中的位置十分关键,它位于除尘器的上游。这一特定位置意味着,烟气在通过空气预热器之前,并未经过任何脱灰处理流程。因此,烟气中含有较高的灰尘颗粒。同时,空气预热器的管道间隙设计得相当狭窄,当富含灰尘的烟气流经这些狭窄的间隙时,灰尘颗粒很容易在管道内壁沉积,逐渐形成积灰层。这种积灰现象不仅影响空气预热器的热交换效率,还可能引发堵塞和磨损等问题,因此需要定期清理和维护,以确保空气预热器的正常运行。 

3、锅炉烟气偏流是一个需要重视的问题,因为它会引发管箱积灰的现象。当流场均匀性较差,出现偏流情况时,流速降低的区域就容易成为灰尘积累的重点。这种积灰会不断累积,一旦达到一定程度,就可能发生堵灰现象,进而形成一个恶性循环,直至管箱被完全堵塞。

4、在空预器上游引入SCR脱硝装置后,尽管能有效降低烟气中的氮氧化物含量,但也引发了一系列新的问题。由于SCR系统中氨气的精确控制具有较大难度,部分氨气不可避免地逃逸至烟气中。这些逃逸的氨气与烟气中的二氧化硫和水蒸气发生化学反应,生成硫酸氢铵。在空预器内部,硫酸氢铵易凝结并粘附飞灰,逐渐形成堵塞。

当前,燃煤电厂普遍采用烟气脱硝技术,其中选择性催化还原法(SCR)占据主导地位。尽管加装SCR装置在废气净化方面效果显著,但在实际运行中,空气预热器的堵塞问题却屡见不鲜。这主要是由于局部喷氨过量导致的氨气大量逃逸,进而在空预器的冷端部位形成硫酸氢铵结晶,严重时会引发堵塞,对空预器的运行性能产生不良影响。

值得注意的是,空预器的积灰与结露腐蚀常常相互关联、相互促进。积灰后的空预器更易吸附烟气中的硫酸蒸汽和硫酸氢铵,从而加速腐蚀过程;而结露腐蚀所产生的粘性盐又会进一步加剧积灰现象。这种恶性循环最终会导致空预器管间隙逐渐缩小,甚至完全堵塞。在某些电厂的停炉检查中,发现积灰呈现黄绿色,这是析出的酸性液体与烟气中的飞灰混合后的产物,表明已发生严重的硫化现象。

02 空预器漏风原因分析 

1、锅炉烟气对管子入口处焊点的冲刷作用是一个需要关注的问题。由于烟气中含有大量的灰尘颗粒,这些高速流动的颗粒在烟气进入预热器管束时,会对管子入口处的焊点造成持续的磨损。随着锅炉运行时间的延长,这种磨损会逐渐加剧,最终导致管束入口处的焊点被磨掉。一旦焊点被磨损,未经参与燃烧的空气就会通过管束与管板之间的缝隙直接进入烟道,并随烟气排放。这种情况不仅会影响锅炉的热效率,还可能对烟道造成进一步的损害。

2、锅炉烟气对预热器管壁的冲刷作用是一个值得重视的问题。当烟气从开阔的空间进入预热器管时,流动空间骤然缩小,这会导致烟气流速显著增加。高速流动的烟气中夹带的灰尘和未燃尽的煤粒会对管子内壁造成持续的磨损。长期下来,这种冲刷作用有可能导致管壁磨损破裂,从而使空气渗入烟气中。这种空气渗漏是预热器漏风的主要原因之一,严重影响了预热器的热效率和运行稳定性。

3、锅炉的空气预热器管箱之间若存在密封不严的情况,或者发生多根钢管断裂,甚至由于风道振动过大导致空预器内钢管焊口开裂,都会引发一系列问题。这些故障会使得冷风渗透到烟气侧,进而在管箱内局部产生微正压。这种微正压环境会显著降低烟气的流通性,同时导致飞灰颗粒在管箱内浮积。这些积累的飞灰不仅会影响预热器的热交换效率,还可能加剧管箱的磨损和堵塞风险。

4、低温腐蚀对锅炉管壁的影响是一个需要重视的问题。在煤的燃烧过程中,会产生二氧化硫和三氧化硫气体,尽管炉内配备了脱硫设施,但这些气体的完全脱除仍存在技术难度。当烟气中的水蒸气与三氧化硫相遇,会产生具有腐蚀性的酸烟雾。一旦这些酸烟雾接触到温度较低的预热器管壁,它们会凝结成为酸溶液,进而对预热器管壁造成腐蚀。这种低温腐蚀现象会严重影响锅炉的安全和效率。

03 空预器漏风、堵塞带来的问题 

1、空预器运行阻力的增加是一个需要关注的问题。随着阻力的上升,送风机和引风机为了维持正常的空气流动,必须消耗更多的电能,这无疑会增加能耗成本。更为严重的是,这种情况还会对锅炉机组的带负荷能力产生不利影响,限制了机组的运行效率。在极端情况下,过高的运行阻力甚至可能导致风机失速,进而威胁到整个系统的稳定运行。

2、当空预器冷端出现结垢现象时,其换热性能会受到显著影响。由于结垢层阻碍了热量的有效传递,空预器的换热效率降低,导致烟气无法顺畅通过。这种情况下,锅炉的排烟温度会随之上升,这不仅影响了锅炉的热效率,还对机组的整体运行经济性造成了负面影响。

3、在空气预热器的运行中,腐蚀和积灰问题经常是相伴而生的。当空预器出现积灰现象时,它更容易吸附锅炉烟气中的硫酸蒸汽和NH4HSO4等有害物质。这些积灰实际上为腐蚀过程提供了一个有利的“温床”,加剧了腐蚀的速度和程度,进而对蓄热元件的使用寿命产生不良影响。

4、锅炉吹灰器的频繁使用确实可能引发一些问题,尤其是对冷端和密封件造成的吹损。这种吹损不仅可能影响设备的正常运行,还可能增加维护成本和降低设备的使用寿命。因此,我们需要对锅炉吹灰器的使用频率进行合理的控制,以减少对冷端和密封件的吹损,确保设备的稳定高效运行。同时,定期的检查和维护也是必不可少的,以及时发现并解决问题,从而延长设备的使用寿命。

5、堵塞问题对锅炉的安全运行具有显著影响。堵塞会引发腐蚀现象,而腐蚀会进一步导致空气预热器管子的泄漏和损坏,从而造成严重漏风。这种情况不仅恶化了燃烧工况,还可能迫使我们需要频繁更换受热面,这无疑增加了维修工作量、材料损耗,并对锅炉的正常运行造成干扰。此外,当冷空气进入烟气侧,会降低烟温,进而加速低温腐蚀及堵灰的速度。这些因素综合起来,严重影响了锅炉的安全与效率。

6、空预器漏风对锅炉运行有着多方面的不利影响。首先,它直接导致风机电耗的增加,进而使得厂用电率上升,这对锅炉机组的整体运行效率和经济性造成了负面影响。在高负荷运行时,漏风问题可能导致三大风机出力不足,从而被迫降低负荷运行。这不仅降低了锅炉的出力,还加剧了低温腐蚀现象,导致一二次风量增加,排烟温度降低,进一步影响了锅炉的热效率。而在低负荷运行时,空预器冷段的温度可能接近烟气的露点温度,这会进一步加剧空预器冷段的低温腐蚀,形成一种恶性循环。

04 综上所述,

空预器的堵灰、腐蚀和漏风问题都是锅炉运行中需要重点关注的问题。为了解决这些问题,我们需要定期进行清理和维护,确保空预器的清洁和密封性能;同时,优化锅炉的运行参数,减少有害物质的生成;最后,加强操作人员的培训,确保他们能够熟练掌握空预器的维护和使用技巧。只有这样,我们才能确保锅炉的高效、安全运行。

文章转自公众号,如有侵权,请联系删除!