解曉輝

摘 要：空預(yù)器是空氣預(yù)熱器的簡(jiǎn)稱?？疹A(yù)器是利用鍋爐 、工業(yè)爐窯或者其他動(dòng)力、金屬冶煉、化工等裝置排煙提供的熱量用于預(yù)熱燃燒的換熱器。它的作用是降低鍋爐等設(shè)備的排煙溫度、提高熱的利用率以及提高用于燃燒用的空氣溫度。由于空預(yù)器裝配在灰塵較多的地方而親在使用中的不得當(dāng)會(huì)空預(yù)器的堵灰，為了保證其正常工作，研究空預(yù)器堵灰原因以及其解決方法是有必要的。

關(guān)鍵詞：空預(yù)器;現(xiàn)象分析;原因分析;高壓在線水洗

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.222

1 空預(yù)器堵灰的分析

1.1 現(xiàn)象分析

要對(duì)運(yùn)行中的空預(yù)器堵灰問題進(jìn)行現(xiàn)象分析，就必須對(duì)其在理論上的表現(xiàn)特征有一定的了解。在處于設(shè)計(jì)值邊界的條件下，風(fēng)兩次經(jīng)過空預(yù)器時(shí)，提高的溫度均小于設(shè)計(jì)值以及煙氣兩次經(jīng)過空預(yù)器時(shí)，降低的溫度均大于設(shè)計(jì)值，這是其理論特征。在運(yùn)行時(shí)，其表現(xiàn)為兩次分壓和爐膛壓力出現(xiàn)擺動(dòng)現(xiàn)象而且擺動(dòng)的幅度逐漸增大以及呈現(xiàn)周期性變化，這表明空預(yù)器出現(xiàn)局部阻塞，其原因是阻塞部分轉(zhuǎn)移到二次風(fēng)口是，二次風(fēng)壓開始下降，爐膛壓力也會(huì)隨著下降，為了達(dá)到二次風(fēng)壓的設(shè)計(jì)值，風(fēng)機(jī)入口的擋板一定要開打用來適應(yīng)二次風(fēng)壓的下降。阻塞部分轉(zhuǎn)過去后，爐膛的壓力也會(huì)升高，因?yàn)轱L(fēng)量的大小呈現(xiàn)規(guī)律變化所以爐膛壓力呈現(xiàn)周期變化。

1.2 原因分析

燃燒時(shí)產(chǎn)生的硫過多。近些年，煤的來源較多，用于鍋爐燃燒的煤會(huì)不符合原設(shè)定的煤種。根據(jù)研究調(diào)查，空預(yù)器壓力升高的主要原因是在短時(shí)間里集中燃燒含硫元素較高的煤，由于硫元素的含量高，當(dāng)空預(yù)器冷端壁面的溫度小于等于煙氣溫度時(shí)，硫酸蒸汽就會(huì)在成波形板的受熱面上凝結(jié)，煙氣中的會(huì)在換熱元件的表面逐漸積累，壓力差升高，造成空預(yù)器堵灰。

用于吹灰的蒸汽帶水。空氣預(yù)熱器的吹灰是以疏水閥的溫度為依據(jù)自動(dòng)進(jìn)行的，程序設(shè)計(jì)用于吹灰的蒸汽不應(yīng)該帶水，但是在實(shí)際運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)，吹灰器的位置會(huì)有會(huì)有很多水汽冒出，很明顯吹灰前的疏水過程進(jìn)行的不夠徹底，致使吹灰的蒸汽含水量比較多，這樣空預(yù)器會(huì)出現(xiàn)結(jié)灰現(xiàn)象，灰的堆積就會(huì)形成空預(yù)器堵灰。

脫銷系統(tǒng)的影響。由于SCR系統(tǒng)反應(yīng)產(chǎn)物為N2和水，在一定程度上增加了煙氣的含水量。同時(shí)為了滿足環(huán)保的要求，有時(shí)會(huì)造成噴入氨氣過量的現(xiàn)象，而過量的氨氣與SO3反應(yīng)，生成硫酸氨及硫酸氫氨，其具有黏附性的物理性質(zhì)，造成了空預(yù)器堵灰。

2 空預(yù)器在線水沖洗探討

2.1 在線高壓水沖洗的背景

在2008年4月檢修期間，岱海發(fā)電有限責(zé)很公司對(duì)功率為600MW鍋爐的空預(yù)器離線高壓水沖洗以后，空氣預(yù)熱器的煙氣側(cè)的壓力差不斷升高 ，致使堵灰問題十分嚴(yán)重，給鍋爐的安全工作帶來了很大的阻礙，同時(shí)增加了引風(fēng)機(jī)的出力，致使對(duì)廠用電控制出現(xiàn)偏差。通過研究調(diào)查，國(guó)外的電廠已經(jīng)使用在線高壓水沖洗對(duì)大型鍋爐中運(yùn)行的空預(yù)器兩側(cè)進(jìn)行沖洗。通過對(duì)這種方法的進(jìn)一步研究，與2009年進(jìn)行了在線高壓水沖洗實(shí)驗(yàn)，并且取得了顯著的效果。

2.2 實(shí)施高壓在線水沖洗的過程

在空預(yù)器運(yùn)行中實(shí)施高壓在下水沖洗首先要考慮對(duì)水量和水壓的控制、沖洗下來的灰污的排放以及槍管的推進(jìn)和支撐等問題。因?yàn)榭諝忸A(yù)熱器為煙氣和兩次風(fēng)進(jìn)行換熱，水量過多會(huì)實(shí)收熱量降低一、二次風(fēng)的溫度降低，無法滿足其他系統(tǒng)的正常工作，除此外吸收熱量的水會(huì)蒸發(fā)，是吹灰蒸汽中含水量增加，這樣更加容易造成空預(yù)器堵灰。其次，水量越多對(duì)水泵的功率要求就越大，這樣會(huì)打不到對(duì)沖水壓力的要求。通過多次試驗(yàn)，最后決定要槍頭噴嘴說兩為兩個(gè)，并且噴嘴的直徑為2毫米，控制壓力為35MPa，水量為每小時(shí)3噸。

出水量控制水壓的控制也是非常關(guān)鍵的，如果水壓過低，水流在還沒有接觸到換熱工件，就會(huì)被熱氣蒸干，打不到?jīng)_洗作用;如果水壓過高，對(duì)用于沖洗的水槍的材料以及其設(shè)計(jì)規(guī)格就會(huì)提高，會(huì)打來很多不必要的浪費(fèi)，不僅如此，水壓過高也可能造成空預(yù)器的損壞。所以經(jīng)過在實(shí)際工作的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，將水壓規(guī)定為35MPa。

沖洗后會(huì)有大量的累計(jì)的灰垢脫落，如果排放不干凈的話，會(huì)造成空氣預(yù)熱器的煙氣食物灰斗阻塞，所以在進(jìn)行在線高壓水沖洗是，要先對(duì)灰斗進(jìn)行清理，并且在灰斗排污管的彎頭處接入沖洗水管這樣就可以解決這一問題。沖洗后大部分灰垢會(huì)隨煙氣進(jìn)入電除塵器被清理干凈。

因?yàn)樵跊_洗前沖洗槍是臨時(shí)架設(shè)的，空預(yù)器的內(nèi)部是沒有任何支撐的，空預(yù)器外部支點(diǎn)需要承受的壓力比較大，所以在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)采用“吊架和空預(yù)外殼”對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行固定，進(jìn)而保證槍管的水平位置以及穩(wěn)定性。

實(shí)施在線高壓水沖洗時(shí)，其主要是在空預(yù)器側(cè)面以及轉(zhuǎn)子下方打孔、在槍管上進(jìn)行等距離刻度標(biāo)記，根據(jù)槍頭伸入空預(yù)器的深度調(diào)整槍管移動(dòng)的速度以及關(guān)注一、二次風(fēng)溫，若出現(xiàn)異常立刻終止沖洗。

2.3 高壓水沖洗的經(jīng)驗(yàn)

現(xiàn)今國(guó)內(nèi)很多電廠用戶認(rèn)為換熱元件的水沖洗都是在離線時(shí)候或是隔離空預(yù)器在部分的負(fù)荷下進(jìn)行的，這樣會(huì)致使不必要的停電或者發(fā)出的電量減少，很少用戶會(huì)食用在線高壓水沖洗，他們存在的顧慮有下面幾種：

在線高壓水洗是否會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子造成影響？

應(yīng)用于空氣預(yù)熱器的在線高壓水洗是高壓、低流量的，在數(shù)值上遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于離線低壓水洗，很明顯就可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于轉(zhuǎn)子發(fā)證熱疲勞的解鎖時(shí)非常小的。并且只有GGH才應(yīng)用在線高壓水沖洗，而且典型的GGH空預(yù)器熱端溫度在100～115攝氏度之間，而在線高壓水沖洗的過程中是在其冷、熱兩端同時(shí)進(jìn)行的，現(xiàn)今為止，沒有跡象表明它的轉(zhuǎn)子在這個(gè)不斷重復(fù)的的高壓水沖洗的過程中發(fā)生嚴(yán)重的損壞，因?yàn)樵谶^程很小以至于空預(yù)器的轉(zhuǎn)子不會(huì)出現(xiàn)非常明顯的熱變形和焊縫的斷裂。

應(yīng)用在線高壓水沖洗是否會(huì)縮短元件壽命？

很多廠家懷疑使用在線高壓水沖洗會(huì)縮短換熱元件的壽命，但是至今為止還沒有實(shí)例證明這一觀點(diǎn)成立。質(zhì)量高的鍍搪瓷換熱元件有十分好的粘附率和邊緣的覆蓋率，這個(gè)性能對(duì)于多次重復(fù)的高壓水沖洗具有恒強(qiáng)的抵抗能力。實(shí)際上，有的電廠熱端的換熱元件的積累腐蝕是多次重復(fù)高壓水沖洗的主要結(jié)果之一。但是，因?yàn)楦邏核疀_洗的頻次決定著換熱元件的壽命，這樣可以預(yù)期的冷、熱兩端換熱元件有可能會(huì)因?yàn)樵诰€高壓水沖洗縮短其壽命。

怎樣在在線狀態(tài)下除去換熱元件清洗下的灰垢？

在應(yīng)用高壓水沖洗的時(shí)候，在與空氣的最下方設(shè)計(jì)加上灰垢排放系統(tǒng)是由其必要性的，這樣就可以將水沖洗后的灰垢徹底的排放出去，也可以在煙氣管道下方放置一個(gè)以平衡裝置呈現(xiàn)的、在負(fù)壓下工作的系統(tǒng)，而且要應(yīng)用其他的沖洗設(shè)備，防止這個(gè)系統(tǒng)在任何時(shí)間里的堵灰。排放系統(tǒng)管道尺寸要盡可能適應(yīng)離線高壓水沖洗，所有用于沖洗的水必須與灰垢一起通過這個(gè)系統(tǒng)排出去。

3 結(jié)語(yǔ)

空氣預(yù)熱器的冷端由鋼材材質(zhì)換為鍍搪瓷材質(zhì)，這樣在應(yīng)用在線高壓水沖洗時(shí)，可以更好地解決當(dāng)下國(guó)內(nèi)電廠的空預(yù)器堵灰問題，岱海發(fā)電廠換用鍍搪瓷的換熱元件來證明，這樣材料的換熱元件對(duì)空預(yù)器堵灰問題具有一定的預(yù)防作用。在線高壓水沖洗對(duì)于電廠發(fā)電的負(fù)荷不具有任何影響并且其作用效果與離線高壓水沖洗相差無幾。除此以外，在線高壓水沖洗在應(yīng)用中，至今沒有發(fā)現(xiàn)對(duì)電除塵器的正常工作有任何影響。

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