锅炉空气预热器堵灰原因分析及解决对策
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锅炉空气预热器堵灰原因分析及解决对策
发布时间:2022-10-21T01:44:19.046Z 来源: 《中国科技信息》2022年第12期 作者: 李亚洲
[导读] 锅炉空气预热器存在堵灰问题。可以结合锅炉空气预热器工作原理和堵灰机理
李亚洲
哈尔滨锅炉厂预热器有限责任公司
摘要:锅炉空气预热器存在堵灰问题。可以结合锅炉空气预热器工作原理和堵灰机理,利用模型对锅炉空气预热器进行模拟,得到不同转速或空气侧进气口对应的质量流量,对温度结果进行对比分析,减少锅炉空气预热器的积灰堵塞问题。
关键词:空预器;堵灰;预防措施;锅炉空气预热器
前言:许多发电厂从各个方面考虑提高发电效率,减少燃煤造成的环境污染。在实际生产过程中,经常会出现因积尘严重而不得不关闭锅炉空气预热器进行清洗的情况。由此可见,对锅炉空气预热器的堵灰原因进行深入分析研究迫在眉睫。
1.锅炉空气预热器堵灰机理分析
1.1锅炉空气预热器的结构及工作原理
锅炉空气预热器通过中心转子的转动,将热量带到低温空气区并传递给空气,达到回收烟气热量,提高来风温度的目的,这大大减少了环境污染,提高了锅炉空气预热器效率。锅炉空气预热器的烟气和空气通常是逆流排列的,转子转速为一般比较低,有利于充分的热交换
过程。
1.2锅炉空气预热器的堵灰机理
首先,结构上的锅炉空气预热器容易积灰堵塞。它的转子由大量紧密排列的传热元件组成。传热元件通常是非常薄的金属板,板之间的间隙非常小。同时在沉淀物方面,由于锅炉空气预热器冷端温度较低,硫酸和硫酸氢铵蒸气容易在此处凝结,造成结垢堵塞。
2.锅炉空气预热器堵灰的解决对策
2.1建立锅炉空气预热器模型
实际的锅炉空气预热器模型较复杂,包括梁结构等对传热影响较小的部件。在建模中省略了这些组件以简化计算。简化模型大致由一个中心圆柱转子和三个对应的上下扇形流道组成。几何参数根据锅炉空气预热器的实际几何参数设定。由于锅炉空气预热器的转子是由密集
排列的蓄热板组成的,因此在其间只有一个很小的间隙,有流体通过。同时,为了保证传热效率,蓄热板存在波纹,因此锅炉空气预热器
的传热问题计算极其复杂。通过对锅炉空气预热器的结构分析,金属板将转子分成大量狭窄的半封闭空间,流体通过这些孔状结构完成热
交换,正好符合多孔结构的特点。当冷端和热端流体以相反方向连续通过工件时,不能满足多孔介质模型的局部热平衡假设。因此,应使
用双元非平衡热模型,它比应用局部热平衡模型可以获得更准确的结果。具体方法是在固体项和流体项中分别应用不同的能量方程来描述
传热问题。锅炉空气预热器模拟参数数据的实际参数设置。正常工况下,冷端一、二次风入口温度与大气温度相近,热端烟气侧入口温度
约为390℃。冷端平均温度在410K左右,同时可发现,冷端的温度分布趋势也与冷端的温度分布趋势相似。热端平均温度在620K左右。热
端的温度分布与冷端的温度分布相似。在工程上,结合SCR脱硝系统的实际工况,通常规定回转式锅炉空气预热器中ABS的形成温度为
190°C。 ABS的冷凝温度约为145°C,因此可以确定ABS的沉积温度范围在140°C和190°C之间。ABS沉积最严重的区域是热端和冷端的交界处。由于锅炉空气预热器运行过程中运行条件的频繁变化,质量流量对RAPH的影响不容忽视。随着质量流量的减少,预热器的效率增加。
冷端腐蚀和ABS沉积基本上不受质量流量的影响。虽然可以看出两面积有所减少,但相间的传热增加,传热元件可以从烟气中吸收更多的
热量。传热板可吸收的热量增加,压力损失减小,当速度达到接近预测值的区间时,锅炉空气预热器稳定运行。随着速度的提高,效率显
着提高。关于压力损失,随着转速的增加,传热元件可从烟气中吸收更多的热量。压力损失略有降低,这可能是由于烟气温度降低时流体
粘度降低,密度增加所致。转速不断提高,锅炉空气预热器的传热效率不断提高,冷端腐蚀和ABS沉积位置增多。反之,转速降低,烟气
温降不够,整个机构传热元件温度升高,冷端腐蚀和ABS沉积减弱,电厂偶尔降低速度和补充吹灰器,以达到清洁锅炉空气预热器的目
的。
2.2做好人员培训工作
锅炉空气预热器工作人员在正式工作前要进行培训,确定其具有上岗资格后再安排岗位。锅炉空气预热器人员在工作时首要考虑自身的安全,完成自己的工作任务,其次应定期接受培训,对新引进的设备进行学习。要确保手续齐全,首先在锅炉空气预热器所在地的相关管
理部分申请,按照要求填写申请材料并等待审批,审批合格后才可进行工作,申请材料和审批手续要存档以备后续检查。
2.3做好水压检验以及安全检测工作
要对锅炉空气预热器的水压进行测试,以确保锅炉空气预热器的性能符合要求,水压检验一般都由专门的检验部门进行检验,水压试验在开始之前要做一些准备工作,水压试验一般在高于环境温度零上五摄氏度的环境下进行效率最高,再温度达不到要求时,要合理准备一
些防冻或者隔热措施。水压检验的水温一般都在二十摄氏度到七十摄氏度之间,如果没有准备足够的热水时也可以酌情使用自来水,但要
保证水温与锅炉空气预热器的温差不大。在水压检验时首先要进行放水,待水位达到要求后停止放水,检查锅炉空气预热器的螺丝及其他
部位的安装是否符合要求,之后再用试压泵试压,使锅炉空气预热器内压力升高,这种压力应该在锅炉空气预热器内至少保持五分钟以
上,期间对进行检查,检查锅炉空气预热器有无异常情况,将检查结果记录在案。
2.4进行预测性维护
物联网的出现,使锅炉空气预热器的预测性维护成为可能,使得管理部门能够在故障发生之前就发现生产设备中的潜在问题。锅炉空气预热器是我们生产生活过程中的常用设备,具有重要意义,其的故障会造成严重的不良影响,用状态监测方法对锅炉空气预热器进行监测
室有必要的,状态监测使我们有机会使用应用物联网服务的预测性维护,而不是传统的故障维修,常用监控与数据采集的数据进行状态监
测,由于锅炉空气预热器的监测和故障检测的支持预测性维修是可能的,预测性维护需要关于锅炉空气预热器当前运行状况的全面信息,
可以使用附加的计量、物理流程建模或数据驱动模型来获取信息。预测性维护提供更好的预定安装计划,最大限度地减少计划和计划外锅
炉空气预热器的检修时间。这意味着通过实时健康监控,可以最大限度地减少锅炉空气预热器故障的可能性,通过评估剩余使用寿命,更好地进行锅炉空气预热器管理。在实际进行状态检测时,分析工作的一个重要问题是确定数据的准确性,在预测性维护工作的进行过程
中,由于一个锅炉空气预热器由三个泵机组驱动,为了保证预测工作的准确进行,两台泵必须并联运行,其中一个泵被放入备用状态,当
其中一个正在运行的泵发生故障时,就切换到备用状态,为了防止故障的发生,在日常检查中对锅炉空气预热器进行定期检查,并在更长
的时间内进行诊断性检查,大多数的检查工作是指检查预测性维护测量仪器的测量结果。通过使用预测性维护技术来增加锅炉空气预热器
的可用性,可以降低锅炉空气预热器维修的时间成本以及资金成本,为锅炉空气预热器的发展创造新的价值。
3.结语
综上所述,利用模型对锅炉空气预热器模型进行处理,模拟机内烟气和空气的运行工况等措施能有效解决锅炉空气预热器的堵灰问题。
参考文献:
[1]陈辉,黄启龙,戴维葆,陈国庆,童世唯.660MW超临界煤粉锅炉空气预热器堵灰及解决措施分析[J].锅炉空气预热器技术,2017,48(06):63-66.
[2]韩宏涛.锅炉空气预热器堵灰原因分析和预防措施[J].内蒙古石油化工,2017,43(01):65-66.