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一、事情经过

2024年11月03日至12月28日，#2机组开展B修任务。2024年10月29日，#2机组负荷634MW，#2炉空预器A/B出口烟气压差分别为1574/1678Pa，此时#2炉空预器B/A压差的差值为104Pa。#2机组B修前，#2炉空预器B/A压差的差值在高负荷时维持在100帕左右，低负荷时差值只有几十帕，如图一。2025年02月24日，#2机组负荷631MW，#2炉空预器A/B出口烟气压差分别为1418/1955Pa，#2炉空预器B/A压差的差值为537Pa，如图二。从图二可以看出，#2机组B修后，#2炉空预器B/A出口烟气压差的差值在低负荷时有两三百帕，高负荷时能达到四五百帕，远大于B修前的差值。相比较630W负荷下，#2炉空预器B的出口烟气压差B修后数值为1955Pa，远大于B修前数值1678Pa。由此得知：#2机组B修后，#2炉空预器B的出口烟气压差偏大。

二、空预器工作原理和结构

1、作用；空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需要空气的一种热交换装置，由于它工作在烟气温度最低的区域，回收了烟气热量，降低了排烟温度，因而提高了锅炉效率。同时由于燃烧空气温度的提高，有利于燃料着火和燃烧，减少了不完全燃烧损失。

2、原理；调顺电厂空预器型号是LAP13494/2350，型式是三分仓容克式空气预热器，是一种以逆流方式运行的再生式热交换器。加工成特殊波纹的金属蓄热元件被紧密地放置在转子扇形隔仓格内，转子以0.99 转/分的转速旋转，其左右两半部份分别为烟气和空气通道。空气侧又分为一次风通道及二次风通道，当烟气流经转子时，烟气将热量释放给蓄热元件，烟气温度降低；当蓄热元件旋转到空气侧时，又将热量释放给空气，空气温度升高。如此周而复始地循环，实现烟气与空气的热交换。

3、结构：转子由置于下梁中心的推力轴承及置于上梁中心的导向轴承支撑，并处在一个九边形的壳体中，上梁、下梁分别与壳体相连，壳体则坐落在钢架上。电驱动装置安装在下梁的下部，通过与转子接长轴联接，带动转子以0.99 转/分的转速旋转。为了防止空气向烟气侧泄漏，在转子上、下端半径方向，外侧轴线方向以及圆周方向分别设有径向、轴向及旁路密封装置，此密封装置采用双密封结构以降低漏风率。此外，预热器上还配置有火灾监测消防及清洗系统，吹灰装置、润滑及控制等设备，如图三。空气预热器转子直径φ13494 毫米，蓄热元件高度自上而下分别为300、1000 和1050 毫米，冷段1050 毫米蓄热元件为搪瓷传热元件，其余热段蓄热元件为碳钢。

三、空预器B压差大原因分析

1、压差测点故障

如果压差测点出现故障，数值不正确，也会导致显示的压差偏大。经厂内热工检查压差测点，测点通道通畅，压差数值显示正确。压差测点数值随负荷的变化而变化，并不是固定不变。同时#2炉空预器B的排烟温度比空预器A排烟温度高出20度左右，说明空预器B的热交换效果差，烟气侧的热量无法正常传递至空气侧，导致排烟温度高。由此可知#2炉空预器B的压差测点正常，压差偏大是真实存在的。

2、积灰或结垢

最近几月，#2炉燃烧的煤种灰分偏大，煤种在炉膛内燃烧后，燃烧不充分，会产生大量未燃尽的煤粉等灰尘颗粒，燃烧后产生的大量灰尘颗粒随烟气流转至空预器。烟气在空预器内发生热交换时，烟气中携带的飞灰、未燃尽碳颗粒在空预器传热元件表面沉积。当灰尘颗粒累积到一定厚度时，会缩小流道截面积，增大阻力。积灰厚度达到设计值的70%时，压差可增加20%。锅炉长期低负荷运行，烟气流速降低，灰尘更容易沉降堆积在空预器内。如果进入空预器的烟气中含有钙、镁等金属离子浓度较高，在特定温度和湿度下，可能会在换热元件表面形成结垢。

3、堵塞

喷氨过量会导致未参与反应的NH₃逃逸至下游烟道，与SO₃结合生成硫酸氢铵（NH₄HSO₄，简称ABS）。低负荷阶段，脱销入口温度较低，脱销入口氮氧化物较高，喷氨量容易过剩。由于氨逃逸测点分布不均匀，氨逃逸显示数值不高，但有大量氨气逃逸至空预器。加上燃烧的煤种硫分较高，烟气中硫氧化物含量高，就会导致生成大量的硫酸氢铵。硫酸氢铵在180～200℃的温度区间内具有强黏性，易与烟气中的粉尘结合，黏附于空预器的蓄热元件表面，逐渐形成板结堵塞，导致流道狭窄，进而显著增加空预器压差。

4、蓄热元件变形或损坏

空预器的热段蓄热元件由压制成特殊波形的碳钢板构成，冷段采用搪瓷蓄热元件。两者都是按模数仓格内各小仓格的形状和尺寸，制成各种规格的组件。每一组件都是由一块具有垂直大波纹和扰动斜波的定位板，与另一块具有同样斜波的波纹板一块接一块地交替层叠捆扎而成。如果蓄热元件在长期高温、烟气冲刷等作用下，可能会出现损坏，如破裂、穿孔等，使烟气流通面积减小，阻力增加，进而导致压差变大。如果安装不当或受到外力冲击等原因，可能使换热元件发生变形，同样会影响烟气的正常流通，增大压差。

5、烟气流速异常

锅炉负荷变化过大，使烟气流速大幅波动。负荷增加时，烟气流速加快，可能会冲刷走部分积灰，但也可能使原本附着不牢的灰尘扬起后重新附着在其他部位，造成局部堵塞；负荷降低时，烟气流速减慢，灰尘更容易沉积。同时烟道、风道等通风系统存在堵塞或局部阻力过大的情况，会导致空预器处烟气流速不均匀或降低，引起压差增大。

6、温度控制不当

空预器入口烟气温度过低，可能使烟气中的水蒸气冷凝成液态水，与灰尘等混合形成粘性物质，附着在换热元件上，增加堵塞的风险。温度过高，可能会使某些粘性物质（如硫酸氢铵）的粘性降低，更容易流动并在换热元件上不均匀分布，导致局部堵塞严重，压差增大。

7、吹灰效果不佳

每台空预器有四只吹灰器，包括两只热端吹灰器和两只冷端吹灰器。吹灰器采用电机驱动，齿轮-齿条行走机构。吹灰介质为蒸汽，吹灰器在伸进预热器的行程中吹灰，蒸汽从吹灰器的4个喷嘴喷出，吹扫蓄热元件上的积灰。机组正常运行时，空预器吹灰蒸汽取自再热器进口和出口的混合蒸汽，蒸汽压力随负荷变化而变化。不同负荷段吹灰时，空预器的蒸汽吹灰压力可能偏高或偏低，无法保障吹灰效果。吹灰蒸汽压力不足会使空预器蓄热元件上的积灰不能及时有效清除，久而久之积灰增多，造成压差增大。

8、密封不良

本预热器采用先进的径向—轴向，径向—旁路双密封系统，所谓双密封系统就是每块扇形板在转子转动的任何时候至少有两块径向和轴向密封片与它和轴向密封装置相配合，形成两道密封。空预器的转子径向密封、轴向密封、旁路密封等部件如果密封不严，会使一部分空气泄漏，导致流经换热元件的烟气量减少，烟气流速降低，灰尘等杂质更容易在换热元件上积聚，从而使压差增大。长期运行后，密封部件可能会磨损、老化或变形，致使密封效果变差。经现场检查，并未发现#2炉空预器B有漏风现象。

9、脱硝系统运行问题

脱硝系统设置在空预器之前，如果喷氨量过大，导致氨逃逸量增加，大量氨气逃逸至空预器。过量的氨与烟气中的硫氧化物反应生成硫酸氢铵，加剧空预器堵塞和压差增大的问题。

四、空预器压差大的危害

1.影响锅炉运行稳定性：空预器局部堵灰，在回转运行过程中，堵塞部分交替经过烟气仓、一次风仓、二次风仓，会造成一次风压、二次风压、炉膛负压的周期性波动，严重时可能导致这些参数大幅波动，难以稳定控制，影响锅炉的安全稳定运行。容易引发引风机失速，严重时引风机、送风机、一次风机还可能发生抢风现象或风机跳闸，机组RB动作，对机组负荷产生较大影响，甚至可能导致机组非计划停机。

2.增加能耗：由于空预器差压升高，烟气阻力增大，将会引起引风机电耗上升。长期运行下，会显著增加厂用电率，提高发电成本。

3.降低锅炉效率：空预器堵灰使空预器差压增大，漏风量增大。空气预热器堵灰及腐蚀时，空气预热器出口一、二次风温降低，排烟温度升高，导致锅炉热效率降低，增加燃料消耗。

4.加剧设备腐蚀和积灰：沉积在空预器蓄热元件上的硫酸氢氨、水蒸汽及 SO3 会腐蚀蓄热元件，影响预热器的换热效果。同时，空气预热器腐蚀时，受热面光洁度严重恶化，又会进一步加重空气预热器的积灰，形成恶性循环。

5.影响脱硝系统运行（如果有脱硝系统）：安装 SCR 脱硝系统后，可能因相关化学反应导致硫酸氢氨等物质生成并堵塞空预器换热元件通道，影响脱硝系统的正常运行，还可能导致脱硝效率下降等问题。

五、结论

#2炉空预器B蓄热元件脏污，携带大量灰尘的烟气流经空预器B时，灰尘累积在蓄热元件上，慢慢缩小流道截面积，增大阻力，导致空预器的出口烟气压差偏大。累积在空预器B蓄热元件上的灰尘阻碍空预器烟气侧和空气侧的热量交换，导致#2炉空预器B出口排烟温度过高，影响锅炉效率，危及机组安全。

六、预防措施和处理方法

1、减少喷氨量，控制氨逃逸量

确保脱硝系统喷氨均匀，机组检修后启动后，对锅炉脱硝系统各喷氨栅栏手动门的开度按设计规定标准进行确认，保证脱硝系统催化剂区域氨气均匀分布，避免局部氨气流量过高或过低，以降低“氨逃逸”量，缓解空预器堵塞。同时通过锅炉燃尽风调整，降低脱硝入口氮氧化物生成量，从而减少脱硝系统用氨量，进而降低脱硝系统“氨逃逸”，减轻空预器堵塞情况。

2、优化磨煤机运行方式

在掺烧高硫煤时，优化磨煤机运行方式，比如采用三仓高硫煤配比一仓优质煤一仓低热值煤等运行方式，尽可能降低锅炉烟气中 SO₂占比，减少硫酸氢氨的生成，延长空预器运行周期。同时在机组调频时，尽量减少磨煤机运行台数，能有效降低脱硝入口氮氧化物生成量，也能降低空预器排烟温度。

3、加强空预器吹灰

机组负荷大于400MW时，每运行对#2炉空预器B热端吹灰一次，冷端吹灰两次，清理积灰，以减缓空预器堵塞。空预器吹灰时，蒸汽疏水要充分，防止蒸汽带水。蒸汽带水，会使灰尘更容易粘附在空预器蓄热元件上，加剧空预器积灰。同时，空预器吹灰时，就地检查有蒸汽通过吹灰器，防止吹灰器干枪进空预器，烧坏吹灰枪。

4、密封装置检查与维护

定期检查空预器的转子径向密封、轴向密封、旁路密封、中心筒密封、静密封等密封装置，确保其密封性能良好，减少漏风。良好的密封可以防止空气泄漏，降低空预器两侧的压差。就地增加对空预器的巡检次数，发现空预器漏风时，及时通知检修调整空预器间隙装置，消除空预器漏风。

5、蓄热元件定期检查和清理积灰

机组停运时，及时检查空预器蓄热元件的磨损和变形情况。发现空预器积灰较为严重时，使用水冲洗方法，对空预器受热元件上的积灰进行清理，保持换热面的清洁，减少积灰对气流的阻碍，降低压差。

6、监控设备运行状态

利用空预器的相关监测设备，如差压监测装置、温度监测装置等，实时监控空预器的运行状态。对监测数据的异常情况进行分析，及时发现压差增大的趋势或异常情况，并采取相应的措施进行处理。发现排烟温度高时，采取以下措施处理：

a、若排烟温度过高，可以进行炉膛、省煤器、分级省煤器蒸汽吹灰器加吹。

b、严格按照“磨制Vad＜40%的外贸煤时、磨煤机出口温度控制在70℃，磨制Vad≥40%的外贸煤时、磨煤机出口温度控制在65℃，磨制国产煤时、磨煤机出口温度控制在85℃”的要求控制磨煤机出口温度（注意控制磨煤机出口温度稳定且不超110℃，避免跳磨），减少磨煤机冷一次风量，降低排烟温度。

c、在磨煤机出力可控、各参数正常、锅炉金属超温可控、主再热汽温可控情况下尽量减少磨煤机运行台数，降低排烟温度（经验证明，每少运行一台磨煤机，排烟温度降低5-8°C。

7、优化燃煤方案与烟气监测管理

控制燃料品质：尽量使用含硫低和灰分低的燃料，从源头上减少硫酸氢氨的生成，减少飞灰可燃物。

监测烟气成分：定期对烟气成分进行检测分析，重点关注硫氧化物、氮氧化物、氨气等成分的含量变化。根据检测结果，及时调整燃烧和脱硝等相关系统的运行参数，确保烟气成分在合理范围内，减少对空预器的不利影响。

个人简介：作者：李海立，出生：1996年10月11日，性别：男，籍贯：广东雷州，民族：汉，最高学历：大学本科，现有职称：助理工程师，研究方向：电力运行