房文文

（山西鲁晋王曲发电有限责任公司 山西长治 047500）

电厂在不断发展过程中，为了更好地适应绿色环保与可持续发展理念，越来越多的电厂开始对机组和设备进行超净排放改造。而随着电厂生产效益不断增加，发电厂在生产过程中，各类设施设备也容易出现一系列新问题。其中，空预器差压大、堵灰逐渐成为发电厂需要解决的重点问题之一。空预器出现堵灰会导致烟气测压不断增大、风机耗电功率增加、炉膛负压波动、排烟温度增大等，这不仅影响发电机组的运行效益，更影响发电机组的安全运行。因此，必须要针对出现差压过大和堵灰的成因进行分析，才能提出针对性的策略，从而使空预器能够更好地发挥作用，促进电厂效益的提升。

1 电厂空预器堵灰的现象及发生过程

随着电厂发电机组的连续运行及运行时间的增加，锅炉中的空预器吸入烟气的温度不变，但排烟温度偏差增大，这就需要在送风机内加入偏置，以减少排烟温度的偏差。如果空预器烟气差压不断升高，会导致引风机电流增加，可能会造成引风机出风率不足、送风机出口压力升高，导致风机失速。空预器中由于长期使用会出现积灰，积灰会与冷凝在管壁上的硫酸发生作用，从而形成以碳酸钙为基质的水泥状物质。同时，在基础运作的过程中，吹灰流出的水与热的水流出，在混合了积灰之后，也会形成积灰的“水泥化”现象，通常情况下，这种积灰呈现硬块，可能会把管道或管间间距堵死，从而影响了锅炉的正常工作。通过对积灰的形成进行分析，不难发现，这种灰主要与三氧化硫的结露联系在一起，当锅炉受热面的壁温达到酸露点之后，会在锅炉的受热面上凝结出液态硫酸，这种液态硫酸不仅会腐蚀金属，还会沾黏烟气中的一些细小灰尘粒子，久而久之，会在重力的作用下附着在潮湿的受热面上，最终会导致烟气堵塞管道从而形成堵灰现象。一般来说，这种情况主要发生在低温段的空气预热器中，如果除尘器进口烟温度比酸露低时，也会发生除尘器堵灰现象。

2 空预器差压大且堵灰的原因分析

2.1 锅炉燃煤的种类不符合设计的要求

一般来说，锅炉电厂中使用的燃料都是周边市场煤矿供应或洗煤厂供应的洗煤或者原煤。如果某一种燃煤中的硫元素含量过高，那么可能会在燃烧的过程中引起锅炉中烟气露点降低，这样的现象会导致空预器冷端结露，从而造成腐蚀现象。再者，如果锅炉中的燃煤在燃烧过程中发热量过低，那么也会造成燃煤量、烟气流量不断增加，这会极大地增加空预器的阻力。除此之外，如果燃煤中灰分过高，那么也会在燃烧的过程中使得锅炉面的各个受热面出现严重的积灰现象，最终会导致受热面或锅炉的工作面受到磨损，从而导致空预器积灰现象严重，在同样负荷下，燃煤量会大幅增加，效率也难以提高。

2.2 过度启动过程中制粉系统投入失当

一般情况下，在锅炉启动的过程中，需要采用小油枪点火；与此同时，启动磨煤机，在这一过程中，炉膛温度较低，煤粉燃烧也相对较差，这样的现状势必会导致飞尘和可燃物大量增加。另外，如果油枪投运时油污没有燃尽或者燃烧煤粉进入空预器，那么也会增加堵灰发生的概率。

2.3 空预器吹灰介质未达到设计值

一般来说，锅炉的长吹和短吹及过滤器吹灰源头主要来自后屏过热器出口联箱，主要由蒸汽温度或者减温装置控制。一般情况下，空预器在出厂设计的过程中都会预先设置好吹灰阀门前压力值、蒸气阀前温度值、空预器吹灰蒸汽最佳过热度等，如果在锅炉使用的过程中空预器的吹灰介质没有达到设计值或吹灰蒸汽压力过低，那么都会导致空预器积灰不易被吹尽，也可能导致空预器吹灰器故障，从而使得吹灰无法正常进行。除此之外，如果吹灰蒸汽减温减压阀性能调节不当，虽然能够通过手动来进行调节，但是也可能难以达到预期要求，从而导致蒸汽带水，这会进一步削弱吹灰效果，长期处于这样的工作环境中，就会出现堵灰现象。

2.4 吹灰蒸汽阀门不严

电厂锅炉在使用的过程中，空预器会因为吹灰烟器蒸汽进汽阀不严导致一些细小的水蒸气颗粒进入到了空预器内部，从而导致空预器出现了堵灰现象。在锅炉空预器工作时，每一次锅炉停炉时，需要对空预器吹灰进气阀和吹灰枪进行全方位的检查处理，避免堵灰现象的发生。

2.5 空预器水冲洗不够彻底

一般来说，电厂的锅炉在停炉之后，要对空预器进行全方位的水冲洗处理，这样才能保证空预器完全清洗干净。如果冲洗得不彻底，那么换热原件上残留的部分污垢会在下次启动后粘上大量的灰尘，在空预器运行的过程中，这些灰尘会越积越多，变成硬块，或者出现“水泥化”现象，这就加大了下一次冲洗的难度，长期积灰也会影响锅炉运转的效率。

2.6 省煤器灰斗及输灰管道不畅通

低温省煤器出口设计烟温过低或入口设计水温过低导致换热管管壁温度较低，烟气中SO大量冷凝，换热管低温腐蚀速率增大，飞灰黏性增大，造成换热管腐蚀和受热面黏性积灰堵塞（见图1）。

图1 省煤器布置示意图

2.7 空预器的入口第一、二暖风器堵塞及泄漏

如果空预器入口的第一、二暖风器出现泄漏，那么会导致进入空预器的空气湿度不断增加，进一步加剧了空气的腐蚀和堵塞情况。与此同时，这一情况也与季节变化有关，例如，春季时，杨树或柳絮大面积飘飞，也容易导致暖风器堵塞。当暖风器停止工作之后，排烟温度会降低两端综合温度，如果不能保持在148℃左右，会导致空预器低温段出现腐蚀现象，严重时会出现堵灰现象。

2.8 空预器冷端综合温度没有达到设计要求

一般情况下，低温腐蚀的情况和空预器堵灰情况主要发生在空预器的冷端，选用不同种类的燃煤和不同的工作状况，对于空预器的两端综合温度要求也不尽相同。总的来说，在任何负载下，空预器的冷端综合温度应当大于最低冷端综合温度。此时，就可以及时地投入空预器入口一、二次暖风器，如果积灰的成分复杂、质地坚硬或者已经出现堵灰，那么这样的情况下，只采用吹灰工艺则无法完全清除积灰。

2.9 锅炉总风量、受热面泄漏及机组负荷的影响

如果锅炉使用的过程中锅炉的总风量过大，那么势必会增加烟气的流量，也会增加空预器差压。如果锅炉的受热面泄漏，那么会导致排出的烟气带上水蒸气，从而使得颗粒在空气中沉积下来，最终在空预器的受热面上出现积灰现象。除此之外，机组的运转负荷发生变化也会引起烟气流量的变化，烟气流量变化也会导致空预器差压变化。

3 空预器堵灰预防措施及策略

3.1 有效减少硫化物的生成

针对空预器堵灰进行预防的过程中，首先可以从输煤系统做起。发电厂锅炉房的输煤系统主要包括燃煤输送系统、卸煤系统、储煤系统、配煤系统等。在此过程中，卸煤系统主要是汽车卸煤，储煤系统是全封闭的圆形堆煤场。发电过程中，通过减少硫化物的生成，能够使烟气中的飞尘和硫酸类物质减少，这样可以避免硫酸类物质与露相粘连，导致积灰硬化。具体来说，加强含硫量的控制，通过对不同含硫量的燃煤进行配比，可以避免高硫燃料集中进入锅炉房。

3.2 优化锅炉点火工艺

在锅炉每一次点火开始之前，要尽量满足着火的能量。机组在每次停运之后，要尽量将底层磨煤机原煤斗中的煤烧空。在下一次启动机组之前，预先设计好原煤斗配置的发热量。在点火工艺中，也可以选择挥发份较高的每一种，并且采用小油枪点火的方式点火。在机组启动初期，不需要加太多的燃煤，当燃煤稳定燃烧之后，通过旁路系统，按升温升压曲线足量地添加燃煤，投入空预器连续吹灰，这样可以有效避免空预器积灰现象的发生，也能够降低积灰现象发生的概率。

3.3 定期对空预器进行吹灰处理

如果空预器中的蒸汽带水，那么水会与烟气中的氧化钙生成水泥状的附着物黏在换热元件上，随着时间的不断推移，这种黏着物会越来越硬，导致堵灰现象发生且不容易清除。定期对空预器进行吹灰，能够将一些细小的灰尘及时清除，避免较为严重的积灰现象出现。在这一过程中，要保证吹灰蒸汽温度达到足够的过热度。在对空预器进行吹灰处理时，正常情况下，机组空预器每运行8h，需要进行一次吹灰处理。如果锅炉的燃烧条件相对较差，那么空预器出现堵灰现象，空预器烟气侧差压增加，或者低负荷煤与油混合燃烧时要相应增加吹灰的次数。吹灰过程需要按照一定的工艺流程进行，在这一过程中，采取疏水温度控制，保证吹灰器有足够的疏水时间，避免因疏水时间短而造成的蒸汽带水现象，这样才能进一步保证空预器的吹灰效果。如果在吹灰过程中达不到这样的要求，那么就要适当地对疏水管进行改造。

3.4 确保高压水冲洗彻底

如果机组停炉时间超过7d，那么需要安排对空预器进行高压水冲洗。在高压水冲洗的过程中，根据空预器的生产工艺，选择不同的高压水冲洗方式。对于安装SCR 脱硝工艺的空预器来说，为了更好地防止低温段的腐蚀现象堵塞和积灰，在清理过程中，需要进行特殊的设计，也要采取相应的清理流程。为了防止由于空预器发生脏污导致热传导效果降低，或者空预器由于堵塞而被迫停用事件的发生，空预器低温段传热原件可以采用搪瓷表面的传热元件。搪瓷表面具有光滑的特点，一般情况下，灰尘难以附着在上面，也易于清洗。此外，搪瓷具有较好的稳定性并且耐磨损，能够长期使用。在冲洗完成之后，可以利用手电筒光束对搪瓷表面进行照射，根据其对光的反射，确定冲洗质量是否合格。与此同时，在冲洗过程中，还要进行取样化验分析，冲洗结束之后，充分干燥。

3.5 强化省煤器输灰系统的有效管理

在锅炉运行的过程中，加强省煤器灰料位、压缩空气源压力及阀门状态管理。如果在管理中一旦发现高料位、低料位，那么要加强缩短循环的时间，加大进料的时间，并且及时联系检修进行处理，通过这样的方式，才能更好地避免差压的出现。

3.6 建立有效的空预器管理维修制度

空预器在长期使用的过程中，各种元件可能磨损，各个部位也有可能出现故障，一旦元件出现故障后，会极大地影响空预器的工作效率和质量，从而导致积灰，如果没有及时进行维修管理，那么很可能发生堵灰现象。因此，在基础运行过程中，针对空预器建立有效的维修管理制度，能够更好地避免堵灰现象的发生。这需要结合实际，根据空预器的实际情况，制定有效的维修管理措施。在制定措施的过程中，要确保措施执行的可行性，并且定时、定期地对空预器进行有效的管理与维护。在这一过程中，要明确空预器管理与维修的具体职责，能够将管理与维修的职责落到实处。

3.7 提高技术人员的专业能力与综合素质

技术人员的专业能力与综合素质对于空预器堵灰现象的预防与管理产生了重要的影响。通过提高其专业能力与综合素质，能够使之在工作中及时发现出现堵塞的可能原因，并且采取相应的措施和策略进行预防。这需要电厂建立有效的人才培养制度，加强现有技术人员的培训工作，使之能够在工作实践中更好地用专业能力处理各种问题。另外，还需要积极引进高素质的专业化人才，构建专业化人才队伍，使之更好地适应空预器堵灰处理的需求。在进行培训工作时，要以培训制度为依托融入相应的培训内容，并且促使技术人员积极参与到培训中来，不断地提高自己的专业化能力。在强化人才引进的过程中，以专业化能力为基础，适当提高人才准入门槛，这样才能使更多优秀的人才进入其中，更好地应对工作中可能会出现了各种问题，从而不断地提高技术处理水平，满足工作的要求。

4 结语

综上所述，随着发电厂生产工艺的不断改进，发电厂的生产效益越来越高，在这一过程中，发电厂不仅要关注生产效益，与此同时，也要关注生产工艺的优化。空预器差压大且堵灰成为制约机组生产效益的重要因素。因此，需要对其原因进行分析，才能提出有效的策略，从而更好地提高发电厂的生产水平，不断地提高基础运行的效益，使发电厂在满足社会能源发展需要的同时，更好地践行节能环保可持续发展的理念，促进发电厂乃至整个社会的可持续发展。