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摘要：回转式空气预热设备作为当前主流的产品之一，实际使用中常常会出现堵塞等问题，具体原因较为多样。因此需要对回转式空气预热设备的工作原理进行深入剖析，探究造成阻塞问题的根本因素，并结合具体的设备工况进行综合研究，提出防止设备堵塞的解决方案，保证设备能够稳定运转，推动电力领域的稳步前行。
关键词：空气预热器;阻塞;水冲洗
1空预器堵灰的一般机理
三分仓模式的回转式空气预热设备内部结构较为复杂，一般由三层传热组件组成，自上而下分别是高中低温换热元件。一旦机组启动，空预器设备开始运行后，烟气侧的烟气和一二次风侧空气就会相继进入到设备内部进行换热，位于烟气位置的蓄热组件就会吸收烟气中的热量，并将其释放在空气侧，由此便可以有效降低锅炉内部排烟温度，提高热效率。
通常来说，烟气中所含有的水蒸气是来自于燃料中的水。而这就会导致烟气露点指標上升，增加腐蚀强度，同时由于水份大量聚合到换热组件上，就会出现灰尘积聚问题。此外，灰尘中存在某些催化元素还会导致硫酸的形成，进一步加剧腐蚀问题。如果灰尘中掺入水份，就会导致灰尘变干以后的密度提升，在经由结烧后就会形成固化物，引起换热元件的阻塞问题。
空预器设备受热位置一旦出现灰尘积聚，就会阻碍传热性能，导致金属位置的温度无法满足要求，也加大了腐蚀影响。如果设备的受热位置阻塞过度，内部压差将会增高，难以稳定流通烟气。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。
对于空预设备来说，冷端换热组件是发生阻塞问题最多的模块，且常常伴有局部腐蚀问题。从而使得空气设备正常工作时阻力参数提高。究其原因来说是密封片和压板损耗过度，且换热组件和隔仓存在空隙，深化磨损问题。
2电厂锅炉空预器堵灰现象及原因分析
2.1堵灰现象
空预器装置发生阻塞问题后最直观的表现为：设备在运行中差压进一步扩大，造成两侧排烟位置的温度差异较大。出现阻塞问题的位置排烟能力显著下降，这是因为阻塞后会加剧引风机做功，能源消耗提升。甚至出现引风机做功无法达到要求而处于过负荷状态。不仅如此，设备堵塞后会降低烟气的流通空间，加剧引风机振动幅度，严重损耗引风机工况。
2.2原因分析
（1）在系统实际运行时，选用的煤种和预期方案出现偏差。例如在方案中所选煤种为塔山洗精煤，但在实际中由于煤炭市场价格波动问题和供应量不足，大多数燃煤企业无法应用方案中的煤种，转而使用质量较差的煤种，但这部分煤种各项参数均会超过预期方案标准，且发热能力无法满足要求。如果负荷相同，会导致燃煤量提高，而各项影响因素也会扩大，出现堵塞问题。
（2）换热组件出现灰尘积聚问题。由于空预设备的换热组件内部空间较小。会导致灰尘容易积压在组件内部。同时该部分灰尘结构散乱，和烟气流速密切相关。
（3）当锅炉设备在启停过程中使用助燃模块，由于助燃元素无法完全燃烧会形成杂质附着在空预设备内部，构成油性黏着层。以致于换热组件灰尘积聚问题进一步加大。一旦换热组件出现了阻塞问题后，未能有效进行吹灰处理或处理质量不达标，就会进一步加大阻塞影响。
（4）空预设备吹灰结构在实际运行过程中由于疏水不完全、时间不充分、汽门内漏等因素会导致阻塞问题无法解决。
（5）锅炉停止周期不足，空预设备冲洗不达标。在日常运行中会出现锅炉在停止周期时冲洗质量未能满足要求，以至于B侧压差显著提高，且受热位置仍有杂质未处理，再次投入使用后会加剧阻塞问题。
（6）波纹板出现形变问题，运行环境出现严重偏差。
（7）空预设备冷端温度指标不能满足运行条件。冷端出现的腐蚀问题是因为煤炭中所含有的硫元素会在燃烧后变成二氧化硫。一旦空气流通过度，就有可能再次反应生成三氧化硫。从而和含有的水蒸气形成硫酸蒸汽，在换热组件中冷凝下落就会腐蚀波形板等元件。
3防范措施
3.1加强对空预器出、入口差压的监视，发现异常及时采取措施
防止出现灰尘积聚问题需要在系统运行过程中重视空预装置风量、气体、差压等指标，尤其在冬季中处于低温运行状态时。一旦发现空预设备的关键影响因素和标准参数出现较大偏差，就要及时调节，采用吹灰处理等手段。如果解决方案无法满足要求，需要判定受热位置的元件是否是由腐蚀问题造成的阻塞。在机组停机检修时要及时检查空预器元件，尤其是冷端低温换热元件，发现元件波形板腐蚀、受损严重应及时更换，以保证空预器换热元件能正常工作。
3.2选择合适的烟气流速
由于空预器装置换热组件积灰程度和烟气流量密切相关，就需要在保证元件不被损耗的情况下优化烟气流速，减少积灰问题。
3.3加强燃煤含硫量的控制
企业确定燃煤采购方案时也要充分考量煤种的含硫比重。尽可能从源头上进行把控，防止使用不达标的煤种，同时也能够利用煤种混合技术，确保含硫较高且灰尘较大的煤种不会集中使用。参照预期方案严格把控燃料性能，保证设备的安全运行。
3.4保证除雾器的工作正常
普遍使用的湿法脱硫技术会造成烟气腐蚀能力上升。由此来说，不仅需要强化脱硫装置的防腐性能，还需要确保除雾设备发挥应有作用。
3.5将受热面壁温提高到烟气露点以上
①热风再循环。期望有效提升壁温，就应当提高烟气和空气温度指标。借用预热设备出风和送风位置的压差进行再循环，或使用再循环风机。第一种方案整体维护简便且成本较低，但运行时需要消耗大量能源。这是因为送风机额外多出的能耗远远超过再循环风机正常能耗。通过排烟温度的提高可以拉升壁温，进而优化腐蚀问题，但也会提高排烟损失，无法满足经济要求。
②采用暖风器。暖风设备可以有效交换热能，通常采用翅片铝设计。利用该设备能够显著增大预热装置入风口温度，保证内部壁温满足要求。
3.6加强空预器吹灰和水洗工作，确保元件内部受热面清洁
吹灰处理时需要尽可能保证负荷参数，从而满足受热位置的壁温要求。并且吹灰处理之前还需要排空存在的蒸汽硫水。处理过程中的蒸汽要保证过热性能，防止湿蒸汽在处理阶段流向设备内部，加剧堵塞问题。此外，还应当确保设备吹灰质量。使用的蒸汽各项性能指标要满足规定。吹灰处理要严格按照各班组一次的章程。期望受热位置的清洁程度符合要求，还要搭建固定水洗系统。一旦换热组件阻塞问题过度，就要借助化学高压技术来有效处理，也就是通过化学方法处理掉换热组件的污垢，并利用高压水枪冲洗，最后进行膜化处理。通过清洗步骤以后，会将组件附着的污垢清洗完成。但这种化学高压处理技术，仅仅是暂时优化阻塞问题，未能从根本上解决。因此，还需要采用其他的处理方案来配套进行，降低积灰速率。经由水洗操作的空预设备在保证脱水后要干燥处理，确保不会在投入使用后出现腐蚀问题。
3.7加强燃烧调整，保持适当的过量空气系数，减少SO3的产生
因为烟气中存在二氧化硫，会被空气氧化为三氧化硫。这个过程需要外部环境中存在剩余空气，而内部温度越高，三氧化硫生成比重便会越多。由此可见，必须要严格把控剩余空气指标，确保燃烧完全，防止杂质生成。
4结束语
空预器堵塞给锅炉安全稳定运行带来严重的威胁，也影响机组正常带负荷。因此在运行中应加强监视和调整。只有这样才能够使空预器不发生低温腐蚀，减少堵灰，从而确保锅炉空预器的安全运行。
参考文献：
[1] 谢坚勇， 戴成峰， 应明良，等. 回转式空气预热器堵灰原因分析及其预防措施[J]. 热力发电， 2017， 036（006）：55-57.
[2] 赵志宏， 刘吉， 曾红芳，等. 回转式空气预热器堵塞原因分析及预防措施[J]. 内蒙古电力技术， 2015（02）：29-32+36.
关键词：空气预热器;阻塞;水冲洗
1空预器堵灰的一般机理
三分仓模式的回转式空气预热设备内部结构较为复杂，一般由三层传热组件组成，自上而下分别是高中低温换热元件。一旦机组启动，空预器设备开始运行后，烟气侧的烟气和一二次风侧空气就会相继进入到设备内部进行换热，位于烟气位置的蓄热组件就会吸收烟气中的热量，并将其释放在空气侧，由此便可以有效降低锅炉内部排烟温度，提高热效率。
通常来说，烟气中所含有的水蒸气是来自于燃料中的水。而这就会导致烟气露点指標上升，增加腐蚀强度，同时由于水份大量聚合到换热组件上，就会出现灰尘积聚问题。此外，灰尘中存在某些催化元素还会导致硫酸的形成，进一步加剧腐蚀问题。如果灰尘中掺入水份，就会导致灰尘变干以后的密度提升，在经由结烧后就会形成固化物，引起换热元件的阻塞问题。
空预器设备受热位置一旦出现灰尘积聚，就会阻碍传热性能，导致金属位置的温度无法满足要求，也加大了腐蚀影响。如果设备的受热位置阻塞过度，内部压差将会增高，难以稳定流通烟气。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。
对于空预设备来说，冷端换热组件是发生阻塞问题最多的模块，且常常伴有局部腐蚀问题。从而使得空气设备正常工作时阻力参数提高。究其原因来说是密封片和压板损耗过度，且换热组件和隔仓存在空隙，深化磨损问题。
2电厂锅炉空预器堵灰现象及原因分析
2.1堵灰现象
空预器装置发生阻塞问题后最直观的表现为：设备在运行中差压进一步扩大，造成两侧排烟位置的温度差异较大。出现阻塞问题的位置排烟能力显著下降，这是因为阻塞后会加剧引风机做功，能源消耗提升。甚至出现引风机做功无法达到要求而处于过负荷状态。不仅如此，设备堵塞后会降低烟气的流通空间，加剧引风机振动幅度，严重损耗引风机工况。
2.2原因分析
（1）在系统实际运行时，选用的煤种和预期方案出现偏差。例如在方案中所选煤种为塔山洗精煤，但在实际中由于煤炭市场价格波动问题和供应量不足，大多数燃煤企业无法应用方案中的煤种，转而使用质量较差的煤种，但这部分煤种各项参数均会超过预期方案标准，且发热能力无法满足要求。如果负荷相同，会导致燃煤量提高，而各项影响因素也会扩大，出现堵塞问题。
（2）换热组件出现灰尘积聚问题。由于空预设备的换热组件内部空间较小。会导致灰尘容易积压在组件内部。同时该部分灰尘结构散乱，和烟气流速密切相关。
（3）当锅炉设备在启停过程中使用助燃模块，由于助燃元素无法完全燃烧会形成杂质附着在空预设备内部，构成油性黏着层。以致于换热组件灰尘积聚问题进一步加大。一旦换热组件出现了阻塞问题后，未能有效进行吹灰处理或处理质量不达标，就会进一步加大阻塞影响。
（4）空预设备吹灰结构在实际运行过程中由于疏水不完全、时间不充分、汽门内漏等因素会导致阻塞问题无法解决。
（5）锅炉停止周期不足，空预设备冲洗不达标。在日常运行中会出现锅炉在停止周期时冲洗质量未能满足要求，以至于B侧压差显著提高，且受热位置仍有杂质未处理，再次投入使用后会加剧阻塞问题。
（6）波纹板出现形变问题，运行环境出现严重偏差。
（7）空预设备冷端温度指标不能满足运行条件。冷端出现的腐蚀问题是因为煤炭中所含有的硫元素会在燃烧后变成二氧化硫。一旦空气流通过度，就有可能再次反应生成三氧化硫。从而和含有的水蒸气形成硫酸蒸汽，在换热组件中冷凝下落就会腐蚀波形板等元件。
3防范措施
3.1加强对空预器出、入口差压的监视，发现异常及时采取措施
防止出现灰尘积聚问题需要在系统运行过程中重视空预装置风量、气体、差压等指标，尤其在冬季中处于低温运行状态时。一旦发现空预设备的关键影响因素和标准参数出现较大偏差，就要及时调节，采用吹灰处理等手段。如果解决方案无法满足要求，需要判定受热位置的元件是否是由腐蚀问题造成的阻塞。在机组停机检修时要及时检查空预器元件，尤其是冷端低温换热元件，发现元件波形板腐蚀、受损严重应及时更换，以保证空预器换热元件能正常工作。
3.2选择合适的烟气流速
由于空预器装置换热组件积灰程度和烟气流量密切相关，就需要在保证元件不被损耗的情况下优化烟气流速，减少积灰问题。
3.3加强燃煤含硫量的控制
企业确定燃煤采购方案时也要充分考量煤种的含硫比重。尽可能从源头上进行把控，防止使用不达标的煤种，同时也能够利用煤种混合技术，确保含硫较高且灰尘较大的煤种不会集中使用。参照预期方案严格把控燃料性能，保证设备的安全运行。
3.4保证除雾器的工作正常
普遍使用的湿法脱硫技术会造成烟气腐蚀能力上升。由此来说，不仅需要强化脱硫装置的防腐性能，还需要确保除雾设备发挥应有作用。
3.5将受热面壁温提高到烟气露点以上
①热风再循环。期望有效提升壁温，就应当提高烟气和空气温度指标。借用预热设备出风和送风位置的压差进行再循环，或使用再循环风机。第一种方案整体维护简便且成本较低，但运行时需要消耗大量能源。这是因为送风机额外多出的能耗远远超过再循环风机正常能耗。通过排烟温度的提高可以拉升壁温，进而优化腐蚀问题，但也会提高排烟损失，无法满足经济要求。
②采用暖风器。暖风设备可以有效交换热能，通常采用翅片铝设计。利用该设备能够显著增大预热装置入风口温度，保证内部壁温满足要求。
3.6加强空预器吹灰和水洗工作，确保元件内部受热面清洁
吹灰处理时需要尽可能保证负荷参数，从而满足受热位置的壁温要求。并且吹灰处理之前还需要排空存在的蒸汽硫水。处理过程中的蒸汽要保证过热性能，防止湿蒸汽在处理阶段流向设备内部，加剧堵塞问题。此外，还应当确保设备吹灰质量。使用的蒸汽各项性能指标要满足规定。吹灰处理要严格按照各班组一次的章程。期望受热位置的清洁程度符合要求，还要搭建固定水洗系统。一旦换热组件阻塞问题过度，就要借助化学高压技术来有效处理，也就是通过化学方法处理掉换热组件的污垢，并利用高压水枪冲洗，最后进行膜化处理。通过清洗步骤以后，会将组件附着的污垢清洗完成。但这种化学高压处理技术，仅仅是暂时优化阻塞问题，未能从根本上解决。因此，还需要采用其他的处理方案来配套进行，降低积灰速率。经由水洗操作的空预设备在保证脱水后要干燥处理，确保不会在投入使用后出现腐蚀问题。
3.7加强燃烧调整，保持适当的过量空气系数，减少SO3的产生
因为烟气中存在二氧化硫，会被空气氧化为三氧化硫。这个过程需要外部环境中存在剩余空气，而内部温度越高，三氧化硫生成比重便会越多。由此可见，必须要严格把控剩余空气指标，确保燃烧完全，防止杂质生成。
4结束语
空预器堵塞给锅炉安全稳定运行带来严重的威胁，也影响机组正常带负荷。因此在运行中应加强监视和调整。只有这样才能够使空预器不发生低温腐蚀，减少堵灰，从而确保锅炉空预器的安全运行。
参考文献：
[1] 谢坚勇， 戴成峰， 应明良，等. 回转式空气预热器堵灰原因分析及其预防措施[J]. 热力发电， 2017， 036（006）：55-57.
[2] 赵志宏， 刘吉， 曾红芳，等. 回转式空气预热器堵塞原因分析及预防措施[J]. 内蒙古电力技术， 2015（02）：29-32+36.