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锅炉空气预热器积灰、漏风，还能怎么办？ 锅炉空气预热器积灰、漏风的原因处理
下级空气预热器处的烟气、空气温度均较低，使得冷风入口处管子的壁温低于烟气酸露点，造成低温酸腐蚀。引起空气预热器腐蚀、泄漏、积灰。提出通过合理的设计，正确的运行，辅以有效的堵漏、吹灰手段，能够有效控制空气预热器的泄漏、积灰从而延长空气预热器的使用寿命，保证锅炉的带负荷能力。
空气预热器堵灰及腐蚀的危害：
1 排烟温度升高，降低锅炉运行经济性；
2 烟气阻力增大，致使引风机过载；
3 降低空气预热器的寿命
空气预热器运行中存在的主要问题 
1 空气预热器堵灰：
运行中，首先发现一次、二次风压有摆动现象，随后摆幅逐渐加大，且呈现周期性变化。其摆动周期与空气预热器旋转一周的时间恰好吻合，这说明空气预热器有堵塞现象。这是因为当堵塞部分转到一次风口时，一次风压开始下降；当堵塞部分转到二次风口时，二次风压又开始下降，在堵塞部分转过之后，风量又开始增大。#4锅炉燃烧较不稳定，空气预热器堵灰时，由于风量的忽大忽小，炉膛负压上下大幅度波动，严重影响锅炉燃烧的稳定性。  
2 空气预热器腐蚀：
空气预热器堵灰及腐蚀是息息相关的。空气预热器堵灰时，空气预热器受热面由于长期积灰结垢，水蒸汽及SO3容易黏附在灰垢上，加重了空气预热器的腐蚀；而空气预热器腐蚀时，受热面光洁度严重恶化，加重了空气预热器的积灰。空气预热器堵灰及腐蚀时，运行中表现出空气预热器出口一、二次风温降低，排烟温度升高，锅炉效率降低。
空气预热器是利用锅炉的排烟热量来预热燃烧用空气的换热器。
作用:
①吸收烟气余热，降低锅炉排烟温度,提高热效率;
②提高燃烧用空气的温度，改善着火条件，使燃料易于着火、燃烧稳定和提高燃烧效率。空气预热器按结构不同主要有管式、板式和回转式3类。管式空气预热器是间壁式空气预热器中最常用的一种，由许多平行的有缝薄壁钢管组成，钢管的两端分别与管板相焊，形成立方形的管箱。管式空气预热器的结构简单，制造成本低廉，易于维护等特点，在中小型锅炉上得到广泛的应用。在立式的管式空气预热器中,烟气一般自上而下通过管内，把热量连续地传递给横向流过管外的空气。由于烟气中含有粉尘、氧化硫及水分等，致使空气预热器的积灰堵塞和腐蚀漏风，严重影响锅炉带负荷能力。下面就这个问题谈自己的看法。
空气预热器堵灰及腐蚀的原因分析：
1、烟气中含有水蒸汽及SO3
由于烟气中含有水蒸气，而烟气中水蒸汽的露点(即水露点)一般在30～60℃,在燃料中水份不多的情况下,空气预热器的低温受热面上不会结露。但是在燃烧过程中,燃料中的硫份可能有70%～80%会形成SO2及SO3。其中SO3与烟气中的水蒸汽形成硫酸蒸汽，而硫酸蒸汽的露点(也叫酸露点或烟气露点)则较高，烟气中只要有少量的SO3，烟气的露点就会提高很多，从而使大量硫酸蒸汽凝结在低于烟气露点的低温受热面上，引起腐蚀。   
2、空气预热器冷端壁面温度偏低
在机组正常运行的情况下，燃用设计煤种时空气预热器的冷端壁温在各种负荷下都将高于烟气露点10℃以上，如果锅炉燃烧所需的空气经过热风再循环加热到20℃以上再送往空气预热器，受热面便不会发生低温腐蚀。但在寒冷天气，再加上湛江的潮湿天气，由于多方面的原因造成热风再循环投不上，空气预热器冷端综合温度低，冷端壁温不但低于硫酸蒸汽露点，而且低于烟气中水蒸汽露点。而低温受热面发生严重腐蚀通常在受热面壁温低于酸露点30℃左右以及水露点以下2个区域。由于空气预热器壁温严重低于烟气中水蒸汽的露点，导致大量的水蒸汽及稀硫酸液凝结，又由于烟气中有大量灰份，灰份沉积在壁面时，与水及酸液起化学作用后发生硬结。将空气预热器堵死，影响锅炉运行的安全性及经济性。   
3、空气预热器传热元件布置紧密
由于空气预热器的传热元件布置较紧密，烟气中的飞灰易沉积在受热面上， 使气体流动阻力增加，影响空气预热器的正常工作。此外低温受热面积灰将造成金属壁温更低，硫酸蒸汽能透过灰层扩散到金属壁上，形成硫酸，使积灰变硬，难以清除。
4、预热器积灰、堵塞的形成原因：
锅炉在正常运行时，包括空气预热器的低温受热面上通常同时出现松散性积灰和粘结性积灰的两类性质的积灰。松散性积灰，沉积层强度低。因为它仅是由热泳力、电泳力、范德华力和颗粒涡流扩散等作用所产生的灰沉积，而不包括粘结性强的毛细管力的作用。对于上级空气预热器或下级空气预热器的烟气进口端，由于烟温较高，管子壁温会高于烟气酸露点，因此飞灰对其壁面温度的沉积呈松散性质。 粘结性积灰与松散积灰不同，对于空气预热器的下端，冷风进口处，烟气温度和空气温度都很低，在金属壁面温度低于烟气酸露点温度，飞灰除受到物理作用产生松散结灰的同时，还会有硫酸雾，甚至与水的凝结作用。当硫酸凝结在清洁的受热面上时，一方面要溶解管壁上的氧化膜(Fe304)和金属(Fe)，另一方面捕捉飞灰颗粒并与其中的某些成分发生化学反应，生成酸性粘结灰。当受热面已受到灰污染时(松散性结灰)，硫酸蒸汽则通过分子扩散凝结在受热面上，也会与沉积物中的成分及受热面金属发生化学反应，生成酸性粘结灰。由于硫酸这两方面的作用，使得积灰层的毛细管力增大，积灰层之间及积灰层与受热面表面之间粘附强度明显提高，大量飞灰在毛细管效应、惯性效应和拦截效应等作用下沉结下来，造成粘结性积灰，有无限蔓延趋势，且随着时效烧结和硬化，最后造成搭桥和堵灰。这种由积灰与冷凝在管子壁面上的硫酸共同作用而形成的水泥状物质，把管子或管间距堵死。当煤气中水份、硫份、渣类含量高时时，即使管子内部部分灰没有结成块状，由于灰中含有大量的液态硫酸，此部分灰不是呈粉末状，而是成为很粘稠的泥浆状物质，具有很强的腐蚀性，两种状态的灰均不易清理，对锅炉的运行影响很大。
5、造成预热器腐蚀、泄漏的原因：
造成锅炉尾部受热面低温腐蚀的原因有两点：①烟气中存在着三氧化硫；②受热面的金属壁温低于烟气中的酸露点温度。 锅炉的燃料中含有硫化氢，燃料中硫化氢在燃烧后大部分变为二氧化硫，在一定条件下其中的少部分进一步氧化成三氧化硫。三氧化硫气体与水蒸汽结合成硫酸蒸汽，其凝结露点高达120℃以上，三氧化硫含量越多，露点温度越高，烟气含酸量也越大，腐蚀堵灰愈严重。当空气预热器管壁温度低于所生成的硫酸露点时，硫酸就在管壁上凝结而产生腐蚀。金属壁面被腐蚀的程度取决于硫酸凝结量的多少，浓度的大小和金属壁面温度的高低。硫酸象一层胶膜，一面粘在管壁上腐蚀，一面不断粘着烟灰，形成多种硫酸盐，并逐渐增厚，这就是低温式结渣。
6、预热器的堵灰、腐蚀同时发生：
综上所述，空气预热器的积灰和腐蚀是同步进行的。从整个炉体烟气流程来讲，空气预热器烟气通道较小，阻力较大，因此形成了堵灰结渣的可能性。当松散积灰在关内粘附时间过长时，就可能有松散转为紧密型积灰。这些积灰吸附烟气中的二氧化硫、三氧化硫和水蒸汽，使积灰生成硫酸盐和亚硫酸盐，同时与空气预热器管壁作用生成硫酸铁和亚硫酸铁，在加快空气预热器腐蚀的同时，更增加积灰结渣的牢固性。上述积灰性质的变化，首先发生在空气预热器冷端（进风口一侧）的管内壁上，原因是此处是低温空气与低温烟气的热交换处，其管壁温度较低，所以腐蚀和堵灰往往从管子冷端逐渐向热端延伸，且多聚集在烟气流速较低的四周死角。当锅炉开停炉频繁而积灰结渣有没得到及时清除时，腐蚀和积灰的速度必然加快。从以上所述的空气预热器堵灰和腐蚀的形成原因可知，管子壁面上形成液态的硫酸是产生堵灰和腐蚀的关键条件，因此，在清楚三氧化硫、酸露点、管壁温度在空气预热器堵灰和腐蚀中的作用后，就可有针对性地采取防止积灰和腐蚀的措施。
7、预防积灰、腐蚀的对策：
（1） 严格控制燃煤含硫量，尽可能燃用低硫煤。当质检进行取样分析发现燃煤含硫较高时，应及时进行处理或合理的配混煤，以确保燃煤的硫含量在规定的范围以内，最大程度上减少烟气中SO3的含量。
（2）尽量降低过剩空气量。在锅炉运行中，尽量降低过剩空气量，减少空气中的过剩氧，能显著降低三氧化硫的生成量，相应的烟气露点温度也降低了，这样也就减少了低温受热面腐蚀的可能性。
（3）想办法提高低温受热面壁温。适当提高锅炉排烟温度，可以相应提高空气预热器壁温，这样就可避免或减轻酸露点带来的腐蚀。可以通过提高省煤器入口水温或提高空气预热器进风温度实现。比如使用热风再循环。
（4）避免频繁启停炉或长期低负荷运行。设备启动时，烟温低，金属壁温只为环境温度，以细颗粒为主的飞灰受到各种物理力作用，粘附在含有湿气的管表面，并和同时凝结在壁面上的水分和酸相互粘结，使整个管长形成初使沉积层。初使沉积层积灰量的多少取决于启动过程的长短和低负荷运行的时间。过长时间的启动和低负荷运行，将使沉积量很快增多。因为此时烟速低，原应该起破坏积灰层作用的粗颗粒亦会被捕捉。尤其是水和酸凝结较多的的烟气冷端处，沉积物增加会更快，沉积量会更多。可以这样认为，锅炉的频繁启停和长期低负荷运行而引起积灰，是破坏预热器正常工作的隐患。锅炉低负荷运行，排烟温度低于正常运行时的数值，加剧管子上的积露。而且此时烟气量也不足，导致烟气流速降低，削弱烟气的冲刷能力。
（5）空气预热器积灰、腐蚀的处理 我公司锅炉在运行二十多年来，改变了以前，半年清理一次预热器的操作方式。在每次停炉后，首先利用空气预热器0.5KPa左右正压，检查出泄漏的管束，然后用契形圆木塞封堵或对其进行穿管处理。然后利用高压水枪，蒸汽及人工疏通的方法处理堵塞的管束，以最大程度的减缓空气预热器的积灰和腐蚀。
防止空气预热器腐蚀和堵灰的措施：
1、提高低温受热面壁温
如使低温受热面壁温高于烟气露点，硫酸蒸汽不能在金属表面凝结，也就不会发生腐蚀。要提高壁温，就要提高排烟温度及冷空气温度，但提高排烟温度会降低锅炉的经济性，而提高空气预热器入口冷空气温度以提高冷端受热面壁温则是可行的。在运行过程中，可根据送风机入口温度及时投入热风再循环，并保持空气预热器入口冷风温度在20～50℃的范围。根据排烟温度及时观察热风再循环调节挡板的情况，使其保持合适的开度，以确保空气预热器冷端综合温度在规定范围内。   
2、加强对空气预热器出、入口差压的监视
运行中应加强对空气预热器出、入口一次风、二次风及烟气差压的监视，特别是在冬季气温急剧下降时更应注意。此时，如果不投热风再循环或热风再循环运行不正常或调整不当，很容易发生空气预热器冷端低温腐蚀及预热器堵塞。当发现空气预热器出、入口一次风、二次风及烟气差压异常时，应加强调整，采取加强吹灰等措施。如采取措施后仍不见好转，确认为冷端受热面薄板有可能被腐蚀并开始积灰时，应利用停机的机会及时对冷端受热面进行更换，以确保受热面清洁，防止堵灰加剧。   
3、重视热风再循环的投入
重视热风再循环的重要性，不要认为热风再循环只是摆设，这值得引起值班人员注意。在冷天气时特别是又冷又潮的天气时，我们要及时投入热风再循环，而且要把送风机入口温度控制在20至50℃。   
4、加强空气预热器的吹灰和水洗工作应
确保空气预热器吹灰器能够正常投入。吹灰前要将吹灰蒸汽疏水彻底排净。吹灰时尽量保持高一点的负荷，以保证受热面一定的壁温。同时吹灰蒸汽应保持足够的过热度，避免湿蒸汽经吹灰器进入空气预热器从而加剧堵灰。吹灰工作每班必须进行一次，并做好记录，发现缺陷及时联系有关部门进行处理。 重新投入强声波吹灰装置，目前#4炉强声波吹灰装置已经故障，如果蒸汽吹灰系统需要检修时，空气预热器吹不了灰，加剧了堵灰。空气预热器还配有碱液冲洗装置，当空气预热器有堵塞现象时，在运行中或停机时均可对空气预热器进行冲洗。冲洗后，空气预热器应先经脱水，再彻底干燥，以防空气预热器再次投运后发生受热面腐蚀。   
5、加强燃烧调整，减少烟气中SO3含量
烟气中SO3的多少与燃料硫份、火焰温度、燃烧热强度、燃烧空气量、飞灰的性质与数量以及锅炉受热面的催化作用等因素有关。当燃烧空气量增加时，火焰中的氧原子浓度增加，形成的SO3量也增加，因此在运行中应加强燃烧调整，保持合适的过量空气系数，减少SO3生成，从而最大限度地降低空气预热器的腐蚀。
内容来源：锅炉圈
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发表于 2019-12-23 16:54:44
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