防止火电厂回转式空气预热器堵灰和低温腐蚀

发电厂锅炉空预器堵塞的原因及对策发表时间：2020-12-11T14:50:56.657Z 来源：《中国电业》2020年23期作者：任春[导读] 回转式空气预热器的低温腐蚀和堵灰现象是电厂普遍存在的问题，尽管各电厂在锅炉任春四川广安发电有限责任公司四川广安 638000摘要：回转式空气预热器的低温腐蚀和堵灰现象是电厂普遍存在的问题，尽管各电厂在锅炉设计安装和运行中都已充分考虑，并采取了防止低温腐蚀和堵灰的措施，但实际运行中仍然由于种种原因不能杜绝空预器的堵灰问题，为了确保设备运行的稳定性，必须选择适当的响应方法以确保不堵塞空预器。

本文通过对发电厂锅炉空预器堵塞的原因进行分析，得出空预器堵塞的主要原因，并提出切实可行的预防措施，为其他火电机组空预器类似问题的处理提供了借鉴。

关键词：发电厂；锅炉；堵塞1 空预器工作原理热量从烟道中被吸收，并通过传热元件传递进入到冷空气中。

转子旋转一圈后完成热交换循环。

空预器的圆柱形外壳和烟道无法旋转，内部圆柱形转子可以旋转。

转子是由一块钢板分成许多扇形通道，内部装有波纹状薄铁板（蓄热板），确保转子周围的外壳都能与连接端相连，在对转子进行密封的时候，通常是采用周向或径向密封。

2 空预器堵塞情况简述某电厂#2机组于2011年5月投入商业运行，该锅炉配备了2个3分箱式旋转空预器，型号为哈尔滨锅炉厂生产的32.0-VI(T)-2050-QMR 型。

在额定负载下，空预器的设计压差为1.2 k Pa，在这些机组投产以后，有时会堵塞2个机组的空预器的储热元件。

在大多数情况下，在对设备进行大修后不到1年，空预器中的压差就会显着上升，达到约2.5 k Pa。

当空预器的压差增加时，排烟的温度便会上升，空预器出口处的一次风和二次风温度下降，引风机的功耗变多，这对设备的安全性以及经济性产生了严重的影响。

对空预器拆卸后的照片进行观察分析，中间层的蓄热元件以及冷端被严重堵塞。

检查中间层蓄热元件片，冷端周围的下部污垢区域约为200 mm，这些都是粉煤灰沉积物，应使用钢丝刷清除，其余的是积灰，可以轻松清除。

回转式空气预热器堵灰的原因分析及其预防措施摘要：在发电厂中，锅炉的燃料在燃烧后，大部分的燃料灰分会和烟气一起往后流动，有一部分灰分在锅炉受热后容易发生沉积，而且烟气中含有大量的灰分，在通过回转式空预器传热通道时，由于传热片紧密排列造成通道狭窄，一些吸附性强而且微小的灰粒容易发生沉积，就会堵塞空气预热器的加热元件，从而造成空气预热器管道的积灰、堵灰情况，就会对锅炉的运行造成危害。

关键词：回转式；空气预热器；堵灰；预防措施回转式空气预热器堵灰的成因比较多，而且造成堵灰的影响因素也比较复杂，通过对回转式空气预热器堵灰形成的机理进行分析，探究了堵灰形成的具体原因，结合空气预热器工作的实际情况，分析了空气预热器堵灰的具体预防措施。

一、堵灰形成的机理分析空气预热器的堵灰，一般情况下是由于烟气中的硫酸遇到蒸汽而形成低温腐蚀的硫酸溶液在空气预热器的管壁上溶解，形成氧化膜(Fe3O4)与金属铁在一起形成潮湿的硫酸腐蚀液，粘附烟气中的灰尘与颗粒，然后再发生复杂的化学反应，最终会在金属壁中形成硬质的灰层，造成空气预热器的管壁堵灰。

如果烟气中SO3的浓度达到了5ug/L以上时，在遇到水蒸气时，就会具有很强的腐蚀性，烟气中的灰粒与腐蚀液融合在一起，就会在受热面与硫酸结合形成硬质的酸性灰层，这样就能粘附更多的灰粒，造成更大的堵灰现象。

其次，回转式空气预热器的内部结构对产生堵灰情况直接密切相关，在空气预热器中转子的传热元件呈现出紧密排列的现象，在每方的耐热容积中，往往布置有300—400平方的受热面，而且有的元件可以达到500平方以上，在烟气中如有一些吸附能力较强的微小灰粒，就能够在这个大面积的范围内沉积，而且要比锅炉的其他部分沉积大很多，特别是在空气预热器的内部管壁密度高的元件受热而产生腐蚀时，将会进一步导致传热元件的吸附能力进一步增加，这样也会导致空气预热器的边界层流通阻力增加，进而也进一步地造成空气预热器内部堵灰的情况，导致边界层的腐蚀也在不断地增加，进而容易发生灰分吸附的现象，给空气预热器造成危害。

试论回转式空气预热器堵塞的原因分析及处理办法作者：张东亮来源：《智富时代》2018年第05期【摘要】空气预热器是电厂中的重要设备，能够提升空气的温度，对于锅炉燃烧效率的提升具有一定的作用。

但是空气预热器经常会出现堵塞的现象，影响其功能的发挥。

因此需要针对这一问题采取有效的措施，预防空气预热器堵灰。

本文对三分仓式空气预热器堵塞的原因进行了分析，并提出了预防堵塞的措施，以期为电厂人员处理空气预热器堵塞问题提供参考。

【关键词】回转式空气预热器；堵塞；原因分析；处理空气预热器简称“空预器”，其低温腐蚀和堵灰现象是电厂中普遍存在的问题。

当前，在进行电厂锅炉设计以及安装的过程中采取了预防空预器堵塞和低温腐蚀的措施，但是仍然没有完全解决空预器的堵塞问题，尤其是加入脱硝装置之后，导致堵塞问题频繁发生。

因此，必须要采取有效的措施对空预器的堵塞问题进行处理，这样才能保证电厂锅炉的运行效率，从而提高电厂的生产效率。

一、空预器堵灰的原理三分仓回转式空气预热器的转子部件由无数个传热元件组成，当空预器缓慢旋转，烟气和空气逆向交替流经空气预热器，蓄热元件在烟气侧吸热，在空气侧放热，从而降低锅炉排烟的温度，提高热风温度的预热作用。

空预器的受热面是由厚度为0.5～1.2mm的薄板轧制成波纹板之后，叠在一起压紧组装而成的，如果受热面直径很小，流通渠道就会变窄，很容易造成积灰和堵塞。

受热面粘污和积灰，会影响受热面传热，降低金属壁温，进而加剧了低温腐蚀。

当空预器受热面堵塞严重时，空预器差压会急剧增加，流经空预器的烟气流量减少，而同样差压下，因一次风与送风的压力较高，其风量降低的幅度大大低于烟气量降低的幅度，这样锅炉排烟温度大幅降低，进一步加剧了空预器受热面的粘污积灰。

此外，如果燃料中硫成分越高，就会造成更严重的低温腐蚀，空预器会积累更多的灰尘，腐蚀金属还会使灰层变硬。

一般，折算硫分从0.05%升至0.3%时，烟气露点会从60℃升至120℃。

浅析空气预热器低温腐蚀的原因及预防措施摘要：本文结合本厂实际情况，理论联系实际简要阐述空气预热器结构特性、发生低温腐蚀的原因及运行过程中如何预防等措施。

关键词：空气预热器；低温腐蚀；低氧燃烧前言：我厂锅炉型式：亚临界、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、尾部双烟道、全钢构架的∏型汽包炉，再热汽温采用烟气挡板调节，空气预热器置于锅炉主柱内。

烟气飞灰含量较大，容易磨损，温度低，由于本厂增设脱硝装置，空预器处极易产生硫酸及硫酸铵，对空预器造成腐蚀。

一、空气预热器的内部结构及工作原理1、结构空气预热器主要由转子、蓄热元件、壳体、梁、扇形板、烟风道、密封系统、控制系统、驱动装置、轴承、润滑系统、吹灰和清洗装置组成。

工作原理空气预热器是利用排烟的余热加热空气的热交换器。

空預器可以进一步降低排烟温度，减少排烟热损失:同时提高燃烧所需空气温度，改善燃料着火和燃烧条件，降低各项不完全燃烧损失，提高锅炉机组热效率等。

其内部高效传热元件紧密排列在圆筒形转子中按径向分割的扇形仓格里。

转子周围的外壳与两端连接板连接，形成空气和烟气两个通道。

预热器转子缓慢旋转，烟气和空气交替流过传热元件。

当转子转至烟气通道时，传热元件表面吸收高温烟气的热量:当转子转至空气通道时，传热元件释放出热量加热空气。

如此反复循环，转子每旋转一周就进行一次热交换，通过转子的连续旋转，不断地将热量传给冷空气，提高进入炉膛燃烧的空气温度，以满足锅炉燃烧需要。

空预器按传热方式分为导热式和再生式(密热式或回转式)。

导热式为管式预热器:回转式空气预热器属于再生式，回转式空气预热器分为两种，受热面回转式和烟风罩转动受热面固定不动。

锅炉配有2台50%容量、单级、三分仓容克式空气预热器，型号为xx型，三分仓与分仓的区别在于可以加热压力较高的一次风，以干燥煤粉，并将煤粉吹到炉膛。

另外的二次风直接经过空预器后进入锅炉风箱，用于燃烧。

一般空預器冷端烟、气侧压差为762mm水柱，而三分仓由于多了路一次风，压差般为1016 -1524mm 水柱.三分仓空预器漏风率较大，本空预器设计漏风率投运年内为8%,一年后为10%. 对基本结构元件和密封系统，除由于压差增大而进行了些加强外，三分仓与两分仓空预器基本相同，本厂采用的三分仓式空预器。

浅谈空气预热器的低温腐蚀及预防措施引言空气预热器是电厂锅炉的重要辅机，主要是利用锅炉尾部烟道中的烟气通过其内部散热片，将进入锅炉前的空气预热到一定的温度，用于提高锅炉的热效率，降低能量消耗。

由于锅炉长时间低负荷运行，空气预热器低温腐蚀现象严重，造炉空气预热器受热面的损坏和泄漏，导致引风机负荷增加，限制锅炉出力，严重影响锅炉运行的安全性和经济性。

一、锅炉空气预热器的作用锅炉中煤粉与助燃空气燃烧后产生的高温烟气依次流经不同的辐射对流受热面后进入空预器预热进口冷风，进入炉膛的空气被加热，有利于稳燃和燃尽。

电站锅炉装设空预器的主要作用包括如下几点：首先，降低排烟温度，提高锅炉效率。

在现代燃煤电站中，由于回热循环的存在，锅炉给水经各级加热器加热后温度参数大大提高，如中压锅炉的给水温度为172℃左右，高压锅炉的给水温度为215℃左右，超高压锅炉的给水温度为240℃左右，亚临界压力锅炉的给水温度达到了260℃左右。

因此，烟气在省煤器处与给水换热后的温度仍然较高，要使省煤器后排烟温度降到100℃左右是不现实的，而如果直接排放必然造成相当大的排烟热损失。

装设空气预热器后，20摄氏度左右的冷空气与省煤器出来的高温烟气进行换热，一方面显著地降低了排烟温度，另一方面回收了排烟的热量重新进入炉膛，达到了提高燃料利用率的目的。

其次，入炉风温的提高改善了燃料的着火与燃烧条件，同时有利于降低燃料燃烧不完全的损失，这一点对着火困难的煤种尤其重要。

由于提高了燃烧所需的空气温度，改善了燃料的着火环境和燃烧效率，同时也降低了不完全燃烧热损失q3、q4，锅炉效率得到提高。

其三，可以允许辐射受热面设计数量的减少，降低钢材消耗。

由于炉内理论燃烧温度得到提高，炉内的辐射换热得到强化，在给定蒸发量的前提下，炉内水冷壁可以布置得少一些，这将节约金属材料，降低锅炉造价。

其四，有利于改善引风机的工作条件。

排烟温度降低后，直接改善了引风机的工作条件，同时也降低了引风机的电耗，提高了效率。

空预器冷端腐蚀原因分析及防范措施空气预热器的低温腐蚀主要发生在空气预热器的冷端（即冷风进口处的低温段）。

对回转式空气预热器而言，腐蚀会加重堵灰，使烟道阻力增大，严重影响锅炉的经济运行。

由低温腐蚀会对锅炉造成很大危害，因此必须预防发生低温腐蚀。

一、低温腐蚀的原因烟气进入低温受热面后，随着受热面的不断吸热，烟气温度逐渐降低，其中的水蒸气可能由于烟气温度降低或在接触温度较低的受热面时发生凝结。

烟气中水蒸气开始凝结的温度称为水露点。

纯净水蒸气露点取决于它在烟气中的分压力。

常压下燃用固体燃料的烟气中，水蒸气的分压力p=0.01-0.015Mpa，水蒸气的露点低至45-54℃，一般情况下不易在受热面上发生结露。

而当锅炉燃用含硫燃料时，硫燃烧后全部或大部分生成二氧化硫，其中一部分二氧化硫（占总含量的1%左右，体积分数）又在一定条件下进一步氧化生成三氧化硫(SO3)。

SO3与烟气中水蒸气化合后生成硫酸蒸汽，硫酸蒸气的凝结温度称为酸露点。

酸露点比水露点要高得多，而且烟气中SO3含量越高，酸露点越高，酸露点可达110-160℃。

当受热面的壁温低于酸露点时，这些酸就会凝结下来，对受热面金属产生严重的腐蚀作用，这种腐蚀称为低温腐蚀。

烟气酸露点的高低，表明了受热面低温腐蚀的范围大小及腐蚀程度高低，酸露点越高，更多受热面要遭受腐蚀，而且腐蚀越严重。

因此，烟气中酸露点是一一个表征低温腐蚀是否会发生的指示。

烟气的酸露点与燃料硫含量和单位时间送入炉内的总硫量有关，而后者是随燃料发热量降低而增大的。

两者对露点的影响，综合起来可用折算硫分来反映。

而且折算硫分越高，燃烧生成SO2就越多，SO3也将增多，致使烟气酸露点升高。

当燃用固体燃料时，烟气中带有大量的飞灰粒子。

飞灰粒子含有钙和其他碱金属化合物，它们可以部分地吸收烟气中的硫酸蒸气，从而可以降低它在烟气中的浓度，使得烟气中硫酸蒸气分压力降低，酸露点也降低。

烟气中飞灰粒子数量越多，影响越显著。