解決循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器積灰和漏風(fēng)問(wèn)題的研究

王 維

（鄂爾多斯雙欣電力有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 016064）

循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器積灰與漏風(fēng)問(wèn)題，嚴(yán)重影響鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性，如果忽視對(duì)此問(wèn)題的解決，就會(huì)引發(fā)鍋爐能耗大幅提升，鍋爐效率大幅下降，無(wú)法滿足發(fā)電廠發(fā)展需求，影響整體運(yùn)行效率和成本控制。對(duì)此，還需詳細(xì)分析引發(fā)問(wèn)題具體原因，有針對(duì)性制定解決措施，注重日常管理維護(hù)與計(jì)劃?rùn)z修工作，合理選擇管材材料，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，在根源問(wèn)題上有效解決循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器積灰與漏風(fēng)問(wèn)題，從而提高能源利用率，降低煤耗，為發(fā)電廠降低生產(chǎn)成本，滿足盈利水平提供保障。

1 循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器漏風(fēng)問(wèn)題

1.1 焊口出現(xiàn)縫隙

在鍋爐實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量煙氣，而煙氣中會(huì)含有大量粉塵，并且灰塵粒徑大小不一。當(dāng)煙氣經(jīng)過(guò)循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器時(shí)，煙氣中的灰塵就會(huì)對(duì)空預(yù)器造成磨損，隨著長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，會(huì)對(duì)空預(yù)器焊接點(diǎn)產(chǎn)生不利影響，使焊點(diǎn)出現(xiàn)縫隙，引起空預(yù)器漏風(fēng)問(wèn)題。使部分空氣從焊點(diǎn)縫隙中進(jìn)入煙氣側(cè)，直接排放到空氣中，造成一二次熱風(fēng)溫度降低，引風(fēng)機(jī)耗電增加。

1.2 煙氣沖刷

煙氣流經(jīng)循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器時(shí)，會(huì)對(duì)空預(yù)器迎風(fēng)面進(jìn)行沖刷，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)使循環(huán)流化床管式空預(yù)器管壁減薄，如果不進(jìn)行治理和重視，磨損的程度會(huì)隨著鍋爐運(yùn)行時(shí)間的增加快速增長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)管束泄露。

其次管排之間的布置間距，設(shè)計(jì)時(shí)需要詳細(xì)計(jì)算，安裝時(shí)也需要合理布置，否則會(huì)形成管排之間間距不一，煙氣流經(jīng)循環(huán)流化床管式空預(yù)器時(shí)，因?yàn)殚g距不同，煙氣阻力不同，會(huì)形成煙氣走廊，一旦煙氣走廊形成，煙氣會(huì)加速?zèng)_刷管式空預(yù)器管束，隨著鍋爐運(yùn)行時(shí)間的增加，空預(yù)器管壁減薄，嚴(yán)重時(shí)同樣會(huì)引起管束泄露。

再次因?yàn)闊煔庵泻写罅康姆蹓m，在煙氣通過(guò)空預(yù)器管束時(shí)，煙氣流速慢的地方，會(huì)引起空預(yù)器管壁積灰，嚴(yán)重時(shí)局部會(huì)形成煙氣走廊，從而引起空預(yù)器管束泄露。以上煙氣沖刷引起的漏風(fēng)是循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器漏風(fēng)主要原因之一。

1.3 壁管受低溫因素影響產(chǎn)生腐蝕

我們都知道，煤在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化硫、三氧化硫氣體，在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，雖然有的發(fā)電廠設(shè)計(jì)了爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)，但是也不可能完全地完成脫除工作，為了達(dá)到國(guó)家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，一般還需在爐外設(shè)計(jì)脫硫系統(tǒng)，有的發(fā)電廠干脆沒(méi)有爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)，只有爐外脫硫系統(tǒng)。這樣就會(huì)使管式空預(yù)器在惡劣的環(huán)境中運(yùn)行，煙氣會(huì)與水蒸汽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，再加上氧化硫因素影響，最終形成酸煙霧[1]。而在低溫條件下，酸煙霧逐漸凝結(jié)成酸溶液，并附著在空預(yù)器的管壁上，長(zhǎng)時(shí)間存留就會(huì)對(duì)管壁造成不同程度腐蝕，嚴(yán)重的還會(huì)使管壁破損。此現(xiàn)象尤其在我國(guó)北方地區(qū)的冬季最為明顯。給循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器的治理帶來(lái)極大的困難。

1.4 空氣預(yù)熱器質(zhì)量問(wèn)題

因受到預(yù)熱器自身質(zhì)量問(wèn)題因素影響，使循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器出現(xiàn)漏風(fēng)問(wèn)題，首先是管式空預(yù)器選型上可能存在問(wèn)題，或是管壁壁厚選擇不合適，或是管材材料選擇不合適，不具備抗沖刷，抗磨損，抗腐蝕的功能。其次是因?yàn)橄嚓P(guān)工作人員在安裝與生產(chǎn)檢修過(guò)程中忽視對(duì)預(yù)熱器質(zhì)量檢測(cè)，使管箱與伸縮節(jié)焊接質(zhì)量不佳，需要更換的管束沒(méi)有更換，需要堵掉的管束沒(méi)有封堵，使空氣預(yù)熱器漏風(fēng)增加，未意識(shí)到預(yù)熱器質(zhì)量對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響，使各項(xiàng)工作實(shí)施存在一定隱患。

2 循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器積灰問(wèn)題

2.1 實(shí)際燃燒煤種大幅偏離設(shè)計(jì)煤種

造成循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器積灰問(wèn)題，影響因素也比較多，其中之一就是實(shí)際燃燒煤種大幅偏離設(shè)計(jì)煤種，由于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，燃煤市場(chǎng)的波動(dòng)或當(dāng)?shù)孛嘿|(zhì)的變化，為了控制燃煤成本，很多發(fā)電廠的實(shí)際燃燒煤種和設(shè)計(jì)煤種參數(shù)大幅偏離，鍋爐的燃燒不能適應(yīng)。往往會(huì)引發(fā)循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器積灰問(wèn)題。由于實(shí)際燃燒煤種大幅低于設(shè)計(jì)煤種，無(wú)法確保煤完全燃燒，會(huì)產(chǎn)生大量粉塵或塵粒，長(zhǎng)周期運(yùn)行未對(duì)空預(yù)器清理或者吹灰器故障，就會(huì)使粉塵、塵粒堆積到空預(yù)器處，影響空預(yù)器換熱，影響鍋爐經(jīng)濟(jì)性和安全性。

2.2 空預(yù)器設(shè)計(jì)問(wèn)題

有的鍋爐廠在設(shè)計(jì)空預(yù)器時(shí)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，煙氣經(jīng)過(guò)省煤器后，煙道進(jìn)行了收縮或者為了增加空預(yù)器面積，空預(yù)器入口進(jìn)行放大，左右側(cè)煙氣在流經(jīng)空預(yù)器時(shí)，風(fēng)速局部出現(xiàn)變化，有的部位甚至很少有煙氣流過(guò)，隨著鍋爐的運(yùn)行，這些部位嚴(yán)重積灰，堵塞空預(yù)器。

2.3 酸溶液堵塞

在上述中我們講到了酸溶液的形成，一旦形成酸溶液就會(huì)附著在管壁，對(duì)管壁造成腐蝕影響。并且還會(huì)因?yàn)樗崛芤焊g，使管壁銹蝕，低溫部位還會(huì)結(jié)露，為灰分粘附管壁提供有利條件，隨著灰塵堆積越來(lái)越多，最終引發(fā)循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器積灰問(wèn)題。

2.4 硫酸氫銨的影響

目前發(fā)電廠隨著國(guó)家環(huán)保的要求，都進(jìn)行了脫銷改造，不管是用SNCR還是SCR脫銷技術(shù)，難免會(huì)有氨逃逸的問(wèn)題出現(xiàn)，在鍋爐空預(yù)器部位正好給硫酸氫銨的形成創(chuàng)造了有利的條件，然而硫酸氫銨晶體具有很強(qiáng)的附著性，可以黏在管式空預(yù)器的表面，造成積灰。

3 循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器管漏風(fēng)和積灰危害分析

3.1 大幅降低鍋爐效率，增加風(fēng)機(jī)單耗，影響經(jīng)濟(jì)性

循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器漏風(fēng)和積灰問(wèn)題，所受到的影響因素不同，需引起相關(guān)工作人員的重視，詳細(xì)分析漏風(fēng)和積灰的具有原因，制定相應(yīng)解決措施。而循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器漏風(fēng)和積灰對(duì)鍋爐運(yùn)行具有很大危害性。

空預(yù)器的漏風(fēng)量太大，一是導(dǎo)致鍋爐進(jìn)風(fēng)壓力低，影響鍋爐燃燒效率，經(jīng)濟(jì)性就會(huì)隨著下降，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)要求，就需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，需要增加一二次風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量。這樣的調(diào)整雖然滿足鍋爐蒸發(fā)量運(yùn)行需求，但是會(huì)大幅增加風(fēng)機(jī)耗電量，造成電量損耗[2]。除此之外，我們都知道鍋爐的幾大損失中，最大的就是排煙熱損失，管式空預(yù)器的漏風(fēng)持續(xù)增大，還會(huì)對(duì)排煙溫度造成一定影響?？疹A(yù)器積灰太嚴(yán)重，鍋爐的排煙溫度會(huì)大幅升高，鍋爐整體熱量損失持續(xù)增加，鍋爐的熱效率卻持續(xù)降低。

3.2 處理不當(dāng)，會(huì)引發(fā)鍋爐事故，影響安全性

如果相關(guān)工作人員忽視對(duì)循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器漏風(fēng)和積灰問(wèn)題解決，使漏風(fēng)量持續(xù)加大，嚴(yán)重就會(huì)造成鍋爐風(fēng)量不足，鍋爐不能滿負(fù)荷出力，若人員操作不當(dāng)，或調(diào)整不及時(shí)，還會(huì)引發(fā)鍋爐事故。例如風(fēng)量降低，鍋爐流化不良局部床溫升高，就是發(fā)生局部結(jié)焦情況。煙氣在低溫條件下會(huì)產(chǎn)生大量酸溶液，并附著在管壁，使管壁發(fā)生大面積腐蝕、積灰堵塞，在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)煤粉尾部堆積，引發(fā)尾部二次燃燒的鍋爐安全事故。

3.3 漏風(fēng)積灰嚴(yán)重，增加檢修工作量，增加維護(hù)成本

循環(huán)流化床管式空預(yù)器漏風(fēng)和積灰問(wèn)題一直是各發(fā)電廠的難點(diǎn)，如何兼顧經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性需要電力相關(guān)工作人員在其中找到平衡點(diǎn)。漏風(fēng)和積灰嚴(yán)重后，在鍋爐停爐檢修的過(guò)程中就需要更換管束或者需要清灰，嚴(yán)重的需要對(duì)空預(yù)器，尤其是最底層的空預(yù)器進(jìn)行整體更換。這就增加了檢修的工作量和工作時(shí)間，同時(shí)也增加了檢修維護(hù)成本。

4 循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器積灰和漏風(fēng)解決措施

4.1 掌握空預(yù)器漏風(fēng)判斷方法，及時(shí)解決漏風(fēng)問(wèn)題

關(guān)于循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器漏風(fēng)問(wèn)題的判斷，最常用的方法就是燭火檢查，進(jìn)行負(fù)壓查漏。首先，是啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，維持爐膛負(fù)壓－500Pa左右，檢查人員拿著火把進(jìn)入空預(yù)器風(fēng)側(cè)后，并關(guān)閉人孔門。用火把逐個(gè)靠近空預(yù)器管管口，往里吸火的，就是漏的，不漏的管束不吸風(fēng)。發(fā)現(xiàn)泄露的管束，進(jìn)行標(biāo)記，以便進(jìn)行更換和堵管。如果只是個(gè)別空預(yù)器管泄漏的，可以用堵頭焊住，空預(yù)器管束泄露比較多的可以進(jìn)行局部換管。如果空預(yù)器積灰比較嚴(yán)重，在空預(yù)器查漏風(fēng)之前，需要進(jìn)行空預(yù)器高壓水沖洗或壓縮空氣沖洗，因?yàn)榘褰Y(jié)的積灰下會(huì)產(chǎn)生垢下腐蝕泄露，只有把積灰清理干凈，才能檢測(cè)出積灰部位的管束是否泄露。對(duì)于沖刷引起的泄漏，需要對(duì)迎風(fēng)面管束進(jìn)行防護(hù)，對(duì)煙氣走廊進(jìn)行消除。

4.2 嚴(yán)控空預(yù)器進(jìn)風(fēng)溫度，防范管壁腐蝕措施

基于低溫條件下，煙氣產(chǎn)生的二氧化硫、三氧化硫出現(xiàn)反應(yīng)，最終形成酸溶液，并附著在管壁中，對(duì)管壁造成不同程度腐蝕。為了防止發(fā)生空預(yù)器低溫腐蝕，北方地區(qū)應(yīng)在冬季來(lái)臨前，提前檢查恢復(fù)一二次風(fēng)暖風(fēng)器系統(tǒng)，待環(huán)境溫度下降后，投入暖風(fēng)器系統(tǒng)運(yùn)行，以保證空預(yù)器管束進(jìn)風(fēng)溫度。也可以采用投入爐內(nèi)石灰石或電石渣脫硫系統(tǒng)，減少煙氣中的二氧化硫、三氧化硫氣體的濃度，以減弱空預(yù)器的低溫腐蝕，還可通過(guò)對(duì)對(duì)空預(yù)器管的材質(zhì)進(jìn)行選擇或進(jìn)行特殊處理，防止低溫腐蝕，如使用搪瓷管。除此之外，還可選擇對(duì)燃料脫硫處理，以高溫低氧方式減少酸溶液形成量，以上辦法均可有效解決循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器管壁腐蝕問(wèn)題，從而避免引發(fā)循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器漏風(fēng)問(wèn)題。另外，相關(guān)工作人員需要根據(jù)運(yùn)行要求，規(guī)范吹灰操作流程，避免發(fā)生循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器因板結(jié)積灰導(dǎo)致垢下腐蝕引起漏風(fēng)問(wèn)題。

4.3 創(chuàng)新煤料燃燒方法，減少灰塵堆積量

由于煤質(zhì)量不佳，熱值大幅偏離設(shè)計(jì)煤種熱值，會(huì)使煤料在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生大量灰塵，為減少空預(yù)器中灰塵堆積量，還需根據(jù)實(shí)際煤種情況對(duì)煤料燃燒摻配方法進(jìn)行創(chuàng)新，并引進(jìn)與應(yīng)用先進(jìn)自動(dòng)控制裝置，對(duì)整體工作模式創(chuàng)新，確保各項(xiàng)工作操作簡(jiǎn)單、便捷，降低工作人員任務(wù)量，有更多時(shí)間探究循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器積灰堵塞問(wèn)題，明確引發(fā)灰塵堵塞具體原因，找到灰塵堆積具體位置，從而有針對(duì)性地采取解決措施，避免影響鍋爐運(yùn)行質(zhì)量與效率[3]。

4.4 重視空預(yù)器積灰堵塞和漏風(fēng)問(wèn)題，注重日常檢修與設(shè)備管理

積灰堵塞問(wèn)題，是鍋爐長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，加上日常設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)不到位，如吹灰器維護(hù)保養(yǎng)不夠，經(jīng)常故障或漏汽等或者空預(yù)器檢修時(shí)檢修質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)，各種綜合因素引起，不僅會(huì)增加設(shè)備運(yùn)行負(fù)擔(dān)，影響鍋爐運(yùn)行效率，而且還會(huì)使設(shè)備存在故障隱患，一旦發(fā)生嚴(yán)重事故，損失將巨大。對(duì)此，還需引起相關(guān)工作人員重視，能夠在日常工作中加強(qiáng)對(duì)鍋爐設(shè)備的維護(hù)與管理，制定完善維護(hù)檢修管理制度，全面落實(shí)到各項(xiàng)工作環(huán)節(jié)中，明確各項(xiàng)工作目標(biāo)，根據(jù)具體的計(jì)劃?rùn)z修，處理空預(yù)器內(nèi)部積灰和漏風(fēng)問(wèn)題，提高安全性和經(jīng)濟(jì)性，為鍋爐長(zhǎng)周期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行打好基礎(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器漏風(fēng)及積灰問(wèn)題解決，需要對(duì)各項(xiàng)影響因素全面分析，明確具有影響因素，制定完善防治措施，并加大實(shí)施力度，相關(guān)工作人員準(zhǔn)確掌握循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器漏風(fēng)測(cè)試方法，通過(guò)實(shí)踐分析，對(duì)循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器漏風(fēng)問(wèn)題合理解決。定期吹灰，防止灰塵堆積，提高設(shè)備運(yùn)行效率，從而確保循環(huán)流化床鍋爐管式空預(yù)器安全性與經(jīng)濟(jì)性。