回轉式空預器換熱元件積灰和腐蝕的分析及處理
摘要：本文針對某公司二期三分倉回轉式空氣預熱器腐蝕和積灰問題進行了分析，提出了幾點預防建議。
關鍵詞：空氣預熱器；腐蝕；積灰；
1概述
大唐華銀電力股份有限公司耒陽分公司二期2×300MW機組#3、4鍋爐設計安裝兩臺豪頓華工程有限公司生產的三分倉容克式空預器。
2013年，該司#3、4機組進行了脫硝改造，配套進行了空預器換熱元件改造，冷端采用搪瓷換熱元件保證防腐以適應硫酸氫銨的工作環(huán)境。配置雙介質吹灰器和高壓水系統(tǒng)。熱端和中溫端換熱元件為DU波形板，厚0.5mm，冷段為Ke-1陶瓷波紋板，厚0.75mm。
2空氣預熱器積灰和腐蝕導致的現象
2.1空氣預熱器積灰
運行機組若發(fā)生空預器積灰，會導致空預器進出口一、二次風壓擺動及上升，一、二次風壓壓差逐漸上升，空預器出口一、二風溫降低，引風機電流同負荷下明顯增大。
2.2空氣預熱器腐蝕
空氣預熱器腐蝕和堵灰是相互促進的一個過程。當空氣預熱器積灰時，煙氣中的水蒸汽及SO3容易黏附在灰垢上，對受熱元件產生腐蝕；而當空氣預熱器受到腐蝕后，受熱元件表面光潔度嚴重惡化，使灰垢更容易粘附在受熱元件上，加重了空氣預熱器堵灰的可能性？諝忸A熱器腐蝕時，會因為換熱面積變小導致同負等荷下空氣預熱器出口一、二次風溫降低，排煙溫度升高。
3空氣預熱器積灰及腐蝕的原因分析
3.1空氣預熱器堵灰原因分析
3.1.1空氣預熱器傳熱元件布置緊密
空氣預熱器的傳熱元件布置緊密，煙氣通過波紋板的流通面積很小且流通過程很長，此時煙氣中的飛灰易沉積在受熱面上，導致空預器堵灰。
3.1.2低負荷下燃燒方式
機組低負荷運行狀態(tài)下，為保證鍋爐安全運行，機組經常煤、油混燒。未燃盡的飛灰可燃物極易粘附在空氣預熱器受熱元件上面。
3.1.3脫硝之后硫酸氫銨(ABS)的存在
硫酸氫銨的熔點147℃，主要沉積在煙氣溫區(qū)：207-147℃，該溫度區(qū)域內會由氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)轉化，按溫度梯度的分布，結合空預器內部的溫度結構，硫酸氫銨通常存在于在預熱器冷端元件中間部位，在液態(tài)向固態(tài)轉換時吸附灰分，直接沉積在傳熱元件上。
3.2空氣預熱器腐蝕原因分析
3.2.1煙氣中含有水蒸氣及SO3
在燃燒過程中，主燃料煤中的硫分主要轉變成SO2及SO3。其中SO3與煙氣中的水蒸氣反應生成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽的露點遠比煙氣高，所以硫酸蒸汽易凝結在低于煙氣露點的低溫受熱面上，引起低溫腐蝕。
3.2.2空氣預熱器冷端壁面溫度偏低
在寒冷天氣，空氣預熱器冷端綜合溫度降低低，冷端受熱元件壁溫不但低于硫酸蒸汽露點，而且低于煙氣中水蒸氣露點。大量的水蒸氣及稀硫酸液凝結在空預器冷端受熱元件上，引起低溫腐蝕。
4堵灰及腐蝕對空預器的危害
4.1堵灰對空氣預熱器的危害
空氣預熱器受熱面堵灰后，導致本來相對狹小的傳熱面積進一步減小，煙氣的流通阻力增加，致使引風機的負載增大，廠用電率提升。堵灰嚴重的情況下因引風機出力受限，導致機組負荷受限制。另外，堵灰使空預器換熱元件面?zhèn)鳠崦娣e減小，導致單位面積煙氣換熱量減小，傳熱效果變差。爐膛出口排煙溫度升高；同時加大了受熱面積進出口兩側的煙氣和空氣壓差，使飛灰速度增加，會加速空氣預熱器受熱面的磨損。
4.2腐蝕對空氣預熱器的危害
空氣預熱器的蓄熱元件腐蝕會大大影響空預器的傳熱效果，使鍋爐運行經濟性降低。
5防止空氣預熱器腐蝕和堵灰的措施
5.1加強空氣預熱器的吹灰工作
應確保空氣預熱器吹灰器能夠正常投入且每班必須進行一次。在發(fā)現空預器受熱面存在堵灰的情況下，適當增加吹灰頻率，提高吹灰壓力。但此手段不能作為常規(guī)運行方式。運行中應加強對空氣預熱器出、入口一次風、二次風及煙氣差壓的監(jiān)視，發(fā)現有異常趨勢及時投入吹灰器對空預器全面吹掃一至兩次。
5.2冬天重視熱風再循環(huán)的投入
在寒冷天氣時，要調整熱風再循環(huán)控制送風機入口溫度維持在20至50℃之間。同時通過對熱風再循環(huán)調節(jié)門的調整控制空氣預熱器冷端綜合溫度符合規(guī)程規(guī)范。
5.3控制過量空氣系數，減少煙氣中SO3含量
機組運行中應加強對鍋爐的燃燒調整，保持合適的過量空氣系數，減少SO3生成。
5.4降低氨逃逸量
控制氨逃逸就等于切斷了硫酸氫銨生成的源頭，沒有了硫酸氫銨的沉積，空預器堵塞的可能性將大大降低。日常運行過程中，定期進行氨噴射系統(tǒng)的噴氨流量平衡調整，防止局部氨逃逸量過大。機組停爐檢修時，加強對噴氨格柵的檢查，及時疏通噴氨格柵噴嘴。
5.5定期進行硫酸氫氨熱解定期工作
硫酸氫銨在207℃會升華為氣態(tài)，所以可以通過控制風量提高空預器進出口溫度來熱解硫酸氫銨。將空預器出口溫度提升至160℃以上維持2小時，每隔90天進行一次定期工作可有效緩解空預器堵灰。
5.6空預器冷端受熱元件分層，減少換熱元件更換數量
華銀耒陽分公司#3、4鍋爐進行脫硝改造后，已經更換空預器冷端受熱元件兩次，現場檢查已更換的大部分冷端受熱元件腐蝕部分為冷段下部，即147℃—207℃區(qū)域。故可以考慮以正常運行的最低負荷計，冷端元件可以分層分成400MM最下一層，600MM為倒數第二層。更換冷端元件時只需更換最下一層即可。
6結語
空預器腐蝕和堵灰給鍋爐安全運行帶來了嚴重的威脅，因此需針對運行中出現的各種現象認真分析，制定出相應的技術措施。只有這樣才能使空預器不發(fā)生少發(fā)生低溫腐蝕，減少堵塞，從而確保鍋爐空預器的安全運行。
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