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[摘 要]通过对沙特拉比格电厂一号机组空预器进出口压差增大现象的分析。认为空预器堵灰使烟风系统的阻力增大，空预器的漏风系数增大，使得锅炉总风量增大，炉膛冒正压，引风机电流超限并出现喘振失速现象，排烟损失增大，锅炉效率下降，机组的安全性和经济性降低。
[关键词]空预器，燃油，堵灰，吹灰
中图分类号：U664.111 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0285-01
前言
沙特拉比格电厂一期2×660MW燃油机组，锅炉为东方锅炉厂生产的燃油锅炉。每台锅炉各配置两台型号为LAP13494/1800的空预器，这种二分仓容克式空预器是一种以逆流方式运行的再热式热交换器。为了提高空预器的进风温度，在空预器的二次风入口处设置了暖风器。每台空预器配置两支吹灰器，分别安装在空预器的冷热端。一号机组曾因空预器严重堵灰而被迫停炉水冲洗，空预器堵灰现象严重影响了机组的安全稳定运行。
1、空预器堵灰的现象
锅炉运行中，空预器的进出口烟气压差增大，炉膛冒正压，引风机电流增加，严重时引风机发生喘振失速现象。如拉比格电厂一号机组空预器660MW堵灰前后各参数：A/B空预器烟气差压（Kpa）1.21/1.13-2.89/3.2，A/B空预器二次风差压（Kpa）0.51/0.47-1.49/1.88，A/B引风机静叶开度（%）75/71-90/85，A/B引风机电流（A）110/111-127/129。
2、空预器堵灰的原因
2.1 锅炉的燃油特性
锅炉燃油特性偏离设计值较大。沙特拉比格电厂设计燃料为380CST重油，但受各因素的影响，燃油不能按照设计标准运行，经常出现偏差。燃用高黏度重油时，排烟中焦壳类絮状烟尘，粉尘型飞灰含量较多，并且含有較多的胶状沥青质，使其黏度大，雾化难度增加，与空气的混合难度也大。如果燃油与空气混合不好，还可能出现炭黑类烟尘。重油的灰量和残炭含量越多，胶状沥青质的含量越多，则燃尽难度越大，烟尘的生成量也越多。因此在燃用黏度大的重油时，如果不采取合理必要的技术措施，其烟尘量会大幅度增加。
2.2 烟气中含有水蒸气和SO3
沙特拉比格电厂燃油需要大量的蒸汽雾化，所以烟气中含有大量的水蒸气。在燃烧过程中，燃料中的硫份70%～80%会形成SO2及少量的SO3。其中SO3与烟气中的水蒸汽形成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽的露点则较高，一般在110～160℃以上，烟气中只要有少量的SO3，烟气的露点就会提高很多。正常运行时暖风器出口风温为80℃左右，空预器冷端壁温低于硫酸蒸汽露点，从而使大量硫酸蒸汽凝结，引起腐蚀粘灰。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。导致空预器堵塞，影响锅炉运行的安全性及经济性。
2.3 锅炉设计不合理
拉比格电厂一期锅炉省煤器底部烟道没设计灰斗，这样烟道中的积灰易随烟气滑落至空预器，造成堵灰。由于空预器的传热元件布置相对紧密，烟气中的飞灰易沉积在传热元件上，使气体流动阻力增加，影响空预器的正常工作，运行周期相对缩短。
2.4 空预器吹灰不合理
正常运行时，吹灰蒸汽压力2.5Mpa，温度为200℃，蒸汽压力2.5Mpa对应的饱和温度为223.99℃。由此可以看出，吹灰蒸汽为湿蒸汽，引起空预器粘灰。吹灰疏水管道管径设计太小，疏水不够彻底。空预器吹灰疏水管直径为32mm，吹灰时间为20min，吹灰时，进汽阀处有凝结水外漏现象，说明吹灰疏水不完全，有湿蒸汽进入空预器。此外吹灰母管阀门和进汽阀不严，水蒸汽漏入空预器内部，也会导致空预器堵灰。
2.5 空预器水冲洗不彻底。
有时停炉时间短，不能保证足够的空预器冲洗时间，堵灰严重时需要2-3天才能冲洗干净。冲洗水压力太低或者冲洗方式不正确，造成冲洗不彻底，换热元件上残留部分垢物，在锅炉下次启动时更易粘灰，并在下次冲洗时不易冲刷。空预器冲洗不彻底，锅炉启动后炉膛负压波动大影响燃烧，同时炉膛冒正压使得锅炉本体积灰增加。
3、空预器堵灰的预防措施
3.1 改善燃油及其燃烧
改善重油的雾化质量和燃烧，从根本上减少絮状烟尘的生成量，从而使排烟中的烟尘浓度降低。降低燃油的黏度是改善重油雾化质量的首要措施，在同等条件下，重油的黏度越小，平均雾化粒度越细，燃烧效率越高，从而焦壳粒径越小，絮状剩余型烟尘量也越少，所以尽量按照规程规定燃用黏度小的重油。使用燃油添加剂，使烟气得到净化，减少飞灰粉尘、絮状烟尘以及二氧化硫的含量。另外选择合适的油枪，合理调节炉内风油比，适当提高炉膛温度，合理控制过量空气系数等均可以减少排烟中的烟尘量，从源头上减轻空预器的堵灰。
3.2 加强燃烧调整，降低烟气中SO3含量
烟气中SO3的含量与燃油硫份、火焰温度、燃烧热强度、空气量、飞灰性质与含量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预器的腐蚀粘灰。及时投入暖风器，根据排烟温度及时调整暖风器的进汽量，以确保空预器冷端综合温度在规定范围内，有效的控制和减缓冷端换热元件的腐蚀。
3.3 对锅炉进行改造
在锅炉尾部烟道省煤器底部加装灰斗，定期对其输灰，防止尾部烟道里的积灰滑落至空预器内。在不影响空预器换热的情况下适当增大传热元件的间隙，减轻传热元件的积灰。
3.4 提高吹灰质量
吹灰时尽量保持较高负荷，保证受热面较高壁温，同时保证吹灰蒸汽有至少130℃的过热度，另外更换大直径的疏水管道，确保空预器吹灰前疏水彻底，避免湿蒸汽经吹灰器进入空预器从而加剧堵灰。每8小时吹灰一次，并做好记录，发现缺陷及时联系处理。加强吹灰阀门的综合治理。每次停炉都应对空预器吹灰进汽阀和吹灰器进行检查处理，保证湿蒸汽不会漏到空预器内部。
3.5 加强空预器的水冲洗工作
当空预器堵塞时，停炉后对空预器进行冲洗。冲洗水最好采用60～70℃的温水，压力35MPa，冲洗后的受热面必须彻底的干燥，以防再次投运后发生受热面腐蚀粘灰。
4、总结
燃油锅炉造成空预器堵灰的原因有很多，任何一个环节出问题，都可能造成空预器堵灰，为此必须采取多项措施来解决空预器堵灰，一方面要技术改造从源头上解决问题，另一方面要加强设备维护，只有这样才能解决沙特拉比格电厂空预器的堵灰难题，降低空预器压差和风机单耗，从而提高机组效率，确保机组安全稳定运行。
参考文献
[1] 《沙特拉比格电厂运行规程》.沙特拉比格电厂，2012.07.
[2] 《燃油锅炉燃烧设备及运行》.北京水利电力出版社，1976.10.
[3] 黄新元.《电站锅炉运行与燃烧调整》.北京电力出版社，2016.09.
[4] 叶江明.《电厂锅炉设备及运行》.中国电力出版社，2010.01.
[关键词]空预器，燃油，堵灰，吹灰
中图分类号：U664.111 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0285-01
前言
沙特拉比格电厂一期2×660MW燃油机组，锅炉为东方锅炉厂生产的燃油锅炉。每台锅炉各配置两台型号为LAP13494/1800的空预器，这种二分仓容克式空预器是一种以逆流方式运行的再热式热交换器。为了提高空预器的进风温度，在空预器的二次风入口处设置了暖风器。每台空预器配置两支吹灰器，分别安装在空预器的冷热端。一号机组曾因空预器严重堵灰而被迫停炉水冲洗，空预器堵灰现象严重影响了机组的安全稳定运行。
1、空预器堵灰的现象
锅炉运行中，空预器的进出口烟气压差增大，炉膛冒正压，引风机电流增加，严重时引风机发生喘振失速现象。如拉比格电厂一号机组空预器660MW堵灰前后各参数：A/B空预器烟气差压（Kpa）1.21/1.13-2.89/3.2，A/B空预器二次风差压（Kpa）0.51/0.47-1.49/1.88，A/B引风机静叶开度（%）75/71-90/85，A/B引风机电流（A）110/111-127/129。
2、空预器堵灰的原因
2.1 锅炉的燃油特性
锅炉燃油特性偏离设计值较大。沙特拉比格电厂设计燃料为380CST重油，但受各因素的影响，燃油不能按照设计标准运行，经常出现偏差。燃用高黏度重油时，排烟中焦壳类絮状烟尘，粉尘型飞灰含量较多，并且含有較多的胶状沥青质，使其黏度大，雾化难度增加，与空气的混合难度也大。如果燃油与空气混合不好，还可能出现炭黑类烟尘。重油的灰量和残炭含量越多，胶状沥青质的含量越多，则燃尽难度越大，烟尘的生成量也越多。因此在燃用黏度大的重油时，如果不采取合理必要的技术措施，其烟尘量会大幅度增加。
2.2 烟气中含有水蒸气和SO3
沙特拉比格电厂燃油需要大量的蒸汽雾化，所以烟气中含有大量的水蒸气。在燃烧过程中，燃料中的硫份70%～80%会形成SO2及少量的SO3。其中SO3与烟气中的水蒸汽形成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽的露点则较高，一般在110～160℃以上，烟气中只要有少量的SO3，烟气的露点就会提高很多。正常运行时暖风器出口风温为80℃左右，空预器冷端壁温低于硫酸蒸汽露点，从而使大量硫酸蒸汽凝结，引起腐蚀粘灰。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。导致空预器堵塞，影响锅炉运行的安全性及经济性。
2.3 锅炉设计不合理
拉比格电厂一期锅炉省煤器底部烟道没设计灰斗，这样烟道中的积灰易随烟气滑落至空预器，造成堵灰。由于空预器的传热元件布置相对紧密，烟气中的飞灰易沉积在传热元件上，使气体流动阻力增加，影响空预器的正常工作，运行周期相对缩短。
2.4 空预器吹灰不合理
正常运行时，吹灰蒸汽压力2.5Mpa，温度为200℃，蒸汽压力2.5Mpa对应的饱和温度为223.99℃。由此可以看出，吹灰蒸汽为湿蒸汽，引起空预器粘灰。吹灰疏水管道管径设计太小，疏水不够彻底。空预器吹灰疏水管直径为32mm，吹灰时间为20min，吹灰时，进汽阀处有凝结水外漏现象，说明吹灰疏水不完全，有湿蒸汽进入空预器。此外吹灰母管阀门和进汽阀不严，水蒸汽漏入空预器内部，也会导致空预器堵灰。
2.5 空预器水冲洗不彻底。
有时停炉时间短，不能保证足够的空预器冲洗时间，堵灰严重时需要2-3天才能冲洗干净。冲洗水压力太低或者冲洗方式不正确，造成冲洗不彻底，换热元件上残留部分垢物，在锅炉下次启动时更易粘灰，并在下次冲洗时不易冲刷。空预器冲洗不彻底，锅炉启动后炉膛负压波动大影响燃烧，同时炉膛冒正压使得锅炉本体积灰增加。
3、空预器堵灰的预防措施
3.1 改善燃油及其燃烧
改善重油的雾化质量和燃烧，从根本上减少絮状烟尘的生成量，从而使排烟中的烟尘浓度降低。降低燃油的黏度是改善重油雾化质量的首要措施，在同等条件下，重油的黏度越小，平均雾化粒度越细，燃烧效率越高，从而焦壳粒径越小，絮状剩余型烟尘量也越少，所以尽量按照规程规定燃用黏度小的重油。使用燃油添加剂，使烟气得到净化，减少飞灰粉尘、絮状烟尘以及二氧化硫的含量。另外选择合适的油枪，合理调节炉内风油比，适当提高炉膛温度，合理控制过量空气系数等均可以减少排烟中的烟尘量，从源头上减轻空预器的堵灰。
3.2 加强燃烧调整，降低烟气中SO3含量
烟气中SO3的含量与燃油硫份、火焰温度、燃烧热强度、空气量、飞灰性质与含量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预器的腐蚀粘灰。及时投入暖风器，根据排烟温度及时调整暖风器的进汽量，以确保空预器冷端综合温度在规定范围内，有效的控制和减缓冷端换热元件的腐蚀。
3.3 对锅炉进行改造
在锅炉尾部烟道省煤器底部加装灰斗，定期对其输灰，防止尾部烟道里的积灰滑落至空预器内。在不影响空预器换热的情况下适当增大传热元件的间隙，减轻传热元件的积灰。
3.4 提高吹灰质量
吹灰时尽量保持较高负荷，保证受热面较高壁温，同时保证吹灰蒸汽有至少130℃的过热度，另外更换大直径的疏水管道，确保空预器吹灰前疏水彻底，避免湿蒸汽经吹灰器进入空预器从而加剧堵灰。每8小时吹灰一次，并做好记录，发现缺陷及时联系处理。加强吹灰阀门的综合治理。每次停炉都应对空预器吹灰进汽阀和吹灰器进行检查处理，保证湿蒸汽不会漏到空预器内部。
3.5 加强空预器的水冲洗工作
当空预器堵塞时，停炉后对空预器进行冲洗。冲洗水最好采用60～70℃的温水，压力35MPa，冲洗后的受热面必须彻底的干燥，以防再次投运后发生受热面腐蚀粘灰。
4、总结
燃油锅炉造成空预器堵灰的原因有很多，任何一个环节出问题，都可能造成空预器堵灰，为此必须采取多项措施来解决空预器堵灰，一方面要技术改造从源头上解决问题，另一方面要加强设备维护，只有这样才能解决沙特拉比格电厂空预器的堵灰难题，降低空预器压差和风机单耗，从而提高机组效率，确保机组安全稳定运行。
参考文献
[1] 《沙特拉比格电厂运行规程》.沙特拉比格电厂，2012.07.
[2] 《燃油锅炉燃烧设备及运行》.北京水利电力出版社，1976.10.
[3] 黄新元.《电站锅炉运行与燃烧调整》.北京电力出版社，2016.09.
[4] 叶江明.《电厂锅炉设备及运行》.中国电力出版社，2010.01.