摘要：鉴于发电厂锅炉燃烧煤炭的过程中容易出现空预器堵塞现象，应当予以高度重视，客观分析空预器存在的问题，进而分析造成空预器堵塞的原因。以此为切入点，制定并实施有效的预防措施，为提高锅炉运行效率创造条件。以下本文从介绍锅炉空预器展开，着重分析发电厂锅炉空预器堵塞的原因，探讨可行性的预防对策。

关键词：空预器；堵塞现象；根本原因；预防对策

引言：

空预器是火力发电厂锅炉中重要的辅机设备之一，主要作用是利用高温烟气来加热锅炉燃烧所需要的空气，如此即可促进煤炭充分燃烧，提高资源利用率，创造更高经济效益。但实际空预器运行的过程中可能出现堵塞现象，需要发电厂工作人员提高重视程度，有效预防，以保证其始终保持良好的运行状态。

一、发电厂锅炉空预器

锅炉空预器是一种常用于燃煤锅炉、燃气锅炉和燃油锅炉的设备，用于提高锅炉的热效率。它的主要是将进入锅炉前的空气与锅炉尾部烟道中的烟气进行热交换，从而提高进入锅炉的空气温度，增加锅炉的燃烧效率。首先，空气预热器是一种受热面的换热器，它通过内部的换热元件将锅炉尾部烟道中的烟气对空气进行预热。这个过程主要是利用了热传导的原理，将锅炉烟气中的热量传递给进入锅炉的空气，使空气温度得到提高。其次，空气预热器的作用还包括减少锅炉的热量损失。当进入锅炉的空气被预热后，锅炉的燃烧效率会得到显著提高，同时减少了热量损失，提高了锅炉的热效率。最后，空气预热器还可以降低锅炉的排烟温度。由于空气预热器的作用是将进入锅炉的空气加热，因此锅炉需要排出的烟气也会相应地减少，从而降低了锅炉的排烟温度。

二、发电厂锅炉空预器堵塞的原因分析

（一）锅炉空预器堵塞情况

某发电厂为满足实际供电需求，为锅炉配备了2个3分箱式旋转空预器。在定额负载下空预器的设计压差为1.45kPa。从发电厂锅炉使用情况来看，空预器出现堵塞情况，即堵塞空预器的储热元件。经维修处理后空预器的压差为2.5kPa。我们再来了解一下空预器压差的产生。由于空预器换热在烟气侧吸热，在空气侧放热，达到提高风温的目的，作为中问导热媒介，需要有足够量的换热面积来提高换热效果。烟气通过空预器换热板间隙时产生烟气压降。在转子受热面清洁的情况下，空预器压差只是随着烟气量的多少而发生 轻微的变化，但当受热面形成酸露腐蚀或生成硫酸氢铵粘性物质时，烟气中的灰粒将被黏附在换热板上。减小通流间隙甚至堵塞，最终导致空预器压羞极剧升高。此时观察空预器运行实际情况，排烟温度有所提升，出口处的一次风、二次风温度有所下降，相应的引风机的功耗发生变化，给设备带来一定负面影响，增加安全风险。

为了能够了解详细空预器运行的实际情况，将其拆卸，与正常状态的空预器进行对比分析，发现它的中间层的蓄热元件、冷端堵塞严重。在此基础上详细检查中间层蓄热元件，冷端周围的下部污垢区域堆积了较多的粉煤灰沉积物。空预器蓄热元件的结垢层距离冷端300㎜，中间层的底部更靠近冷端，并且高度为200毫米，此处积灰也比较严重。正因底部污垢未能及时清理，随着空预器运行，进入顶部，造成污垢堵塞。

（二）锅炉空预器堵塞的原因

基于以上锅炉空预器堵塞情况的描述，空预器存在的问题是积灰、漏风、板结等。为了能够切实有效的解决问题，优化设置空预器，促使其使用性能良好，保障发电厂发电良好展开，需要找出锅炉空预器堵塞的根本原因，制定并且实施针对性的预防措施。

1.吹灰蒸汽的温度、压力低

空预器运行的过程中容易出现堵塞现象，而造成此种情况发生的原因是蒸汽压力较低。经进一步分析，如果锅炉的烟道清理不及时或不彻底，这些颗粒物和灰尘可能会进入空预器，导致堵塞[2]。

每个空预器厂家都会对吹灰蒸汽的压力、温度有明确的要求，而且大机组的要求参数相近，其中温度多在330ºC以上。但电厂在实际执行中，往往与要求差别不小，除受汽源参数、保温效果等影响外，疏水时间的控制影响也很大。吹灰蒸汽温度过热度低，蒸汽带水后会有以下几个方面的影响，气态水凝结后体积缩小600倍，密度增大，更难吹进换热元件内的狭窄通道内。液态水的动能增加，在喷嘴出口处形成的冲击波会造成换热元件的波纹板疲劳损坏。酸液对金属的腐蚀速率会因金属表面温度、酸液浓度而异，腐蚀速率最高处往往在浓度50%的位置。那么，稀释硫酸的溶液来自哪里？一是烟气中水蒸汽的凝结物，二是吹灰蒸汽携带的水。

2.风机进气温度较低

锅炉空预器堵塞的原因可能包括风机进气温度较低。空预器是锅炉系统中的一个重要部件，其功能是预热燃烧所需的空气，以提高燃烧效率和能源利用效率。当风机进气温度较低时，水分更容易凝结，如果湿度较高，进入空预器的湿气可能会凝结成水滴，从而堵塞空预器的通道，空气中的污染物、灰尘等颗粒物更容易凝聚和吸附在空预器的表面，逐渐形成堆积，导致通道堵塞。

3.硫酸氢铵堵塞

关于氨逃逸的结果，业内的普遍结论，逃逸的氨充分则生成硫酸铵，否则生成硫酸氢氨。因为前者的熔点比后者高，故被认为不易引起空预器堵塞。那么，氨逃逸量达到多少才算充分呢？我们就以某燃煤锅炉湿基烟气的主要组成成分及所占份额为例，意味着烟气中氨的浓度为60ppm，才满足生成硫酸铵的基本要求。显然，在SCR区域才会有这么大的氨浓度，空预器区域氨逃逸率一般不会这么大，逃逸的氨和SO3反应生成的主要产物就是硫酸氢氨。关于硫酸氢氨沉积，理论分析和运行实践证明一般都发生在在中温段的下部和低温段的上部。硫酸氢铵 沉积的形态有表面式和夹层式，如运行过程中长时间氨逃逸超标，NH4HS04的生成就会快速且量多，换 热板表面很快形成积灰堵塞，这种情况下是液态NH4HS04表面附着一层粉尘，随着运行时间的延长NH4HS04的沉积形态就会是一层NH4HS04一层灰，呈夹层状态，这对NH4Hs04 气化很不利。其次是硫酸氢铵生成的位置很重要，NH4HS04与灰粘着在换热板上，若排烟温度过低，尤其是冬季时，NH4HS04 的液相位置会上移，并且固态板结积灰位置也会上移，进入空预器换热中温带，称之为跨层堵灰。持续低负荷，脱硝入口烟温较低，影响脱硝催化剂性能，氨逃逸率增大，生产硫酸氢铵堵塞空预器。运行中喷入的尿素较多，堵塞。燃料质量差。低质量的燃料中可能含有较高的灰分和杂质，燃烧时产生的烟气中含有更多的灰尘和气体。这些灰尘和气体容易在空预器中积累堆积，导致堵塞。空预器长时间运行。如果运行时间太长，会导致空预器中的灰尘和气体积累，逐渐形成堵塞。

三、发电厂锅炉空预器堵塞的预防措施

面对当前发电厂锅炉空预器实际应用过程中容易出现堵塞情况，应当根据堵塞现象产生的原因，制定并且实施针对性的预防措施，降低堵塞概率，保证锅炉持续且良好运行，良好发电，满足实际用电需求。

（一）加强原煤管理

锅炉空预器是锅炉系统中的重要部件，负责预热进入锅炉的空气，提高燃烧效率。然而，由于原煤的质量和供应的问题，空预器容易发生堵塞，影响锅炉的正常运行。为了预防空预器堵塞的发生，应加强原煤管理。首先，对原煤的分析和筛选工作。原煤中的杂质和灰分是造成空预器堵塞的主要原因之一，因此需要对原煤的化验分析，掌握其成分和质量特点，合理进行筛选和预处理。原煤在堆存和运输过程中容易产生潮湿和积灰，这些潮湿和灰尘会增加空预器堵塞的风险。因此，要确保原煤的储存场所干燥通风，避免与水分和灰尘接触，同时采取密封的运输方式，减少原煤与外界环境的接触。

（二）风量分切防堵灰技术

为了尽可能地避免空预器堵塞现象发生，可以增加空预器防堵灰系统，在转子进入烟气侧之前设置一相对密闭的循环风仓（7.5°），风仓冷热两端用风道闭合连通，风道加装循环风机：热风→风机→冷端，对即将进入烟气侧的冷端蓄热元件进行加热、吹扫，改善低温结露，减缓积灰速度，防堵灰改造在二次风侧增设一个7.5°扇形板，形成一个7.5°循环风分仓，空预器二次风侧换热面积减少了15°（二次风与一次风之间15°扇形板未动）。这样高温加热（300℃左右的热风，防止SO3结露，分解硫酸氢铵），还可以高流速吹扫（差压＞1200Pa，风速≥7s/m，确保穿透），解决冬季随环境温度下降，空预器差压缓慢上升的情况。

（三）合理控制吹灰参数

锅炉空预器是锅炉系统中的一个重要部件，其主要功能是用来预热燃烧气体，提高燃烧效率并降低排放物的含量。然而，由于燃烧过程中产生的灰尘和颗粒物都会被带入空预器中，随着时间的推移，空预器内部会逐渐堵塞，降低其热交换效率，影响锅炉的正常运行。因此，合理设置空预器吹灰参数。首先，合理的间隔时间是关键。吹灰是通过高速冲击气流将空预器内的灰尘排出，以保持其通畅。但过于频繁的吹灰会降低锅炉的燃烧效率和热量利用率，浪费能源。相关工作人员应根据空预器的实际情况和运行参数，合理设置吹灰间隔时间，既要保证热交换效果，又要尽量减少能源的浪费[5]。其次，吹灰参数的设定要合理。吹灰参数包括吹灰气体的压力、流量、吹灰道的数量和位置等。吹灰气体的压力和流量决定了吹灰的力度和效果，需要根据空预器的尺寸、堵塞程度以及吹灰的要求，设置合适的数值来保证吹灰效果；而吹灰道的数量和位置的选择也需要根据空预器的结构和堵塞情况进行合理安排，以避免死角和局部堵塞的问题。

（四）防控总排量NOx小时均值超标

要想切实有效地避免空预器堵塞现象发生，还要尽可能减少瞬时值超标的情况，降低氨逃逸。具体的做法是：

其一，燃烧调整。预防空预器堵塞现象发生，需要保证锅炉燃烧均衡，如此即可保证脱销系统氨氮均衡，进而减少氨逃逸。为此，需要在机组检修之际，对锅炉内二次风系统、制粉系统、燃烧系统予以冷态试验，以便及时发现不足，予以优化调整，促使炉内燃烧更均匀。如若出现个别燃烧器故障，造成炉内燃烧不均衡，需要尽快停运磨煤机，吹通粉管，以保证两侧燃烧均衡。

其二，控制SCR系统。平稳控制喷氨量，需要注意在任何情况下都不得通过大幅开关喷氨调门来控制出口NOx浓度；又因为供氨母管的压力对喷氨调节有较大影响，快速升降负荷及大幅开关喷氨调门均会造成供氨压力波动，此时应加强监视，及时调整，防止喷氨过大和过小。通过调整两侧喷氨量，尽量保持两侧氨逃逸平衡[6]。进行脱硝喷氨优化技改可研，脱硝出口增设NOx浓度测点，喷氨手动门更换为气动调节门，实现NOx浓度网格法测量和在线自动调整，减少喷氨量，降低氨逃逸率，减少硫酸氢铵生产。

结束语：

综上所述，发电厂锅炉运行的过程中空预器容易出现堵塞现象，导致发电效果受到影响。经进一步分析，造成空预器堵塞的原因较多，比如排持续低负荷，脱硝入口烟温较低，影响脱硝催化剂性能，氨逃逸率增大，生产硫酸氢铵堵塞空预器、风机进气温度较低、空预器冷端蓄热元件破损等。对此，需要采取针对性、有效性的预防措施，尽可能地规避堵塞现象，确保空预器良好运行，助力煤炭燃烧，更好发电的同时，节约能源，创造更高的经济效益。

参考文献

[1]李东辉. 火力发电厂空预器空气能脉冲在线清扫技术研究 [J]. 中国设备工程， 2023， （20）： 161-163.

[2]胡庆权，胡波，黄超生. 三维肋管空预器在300MW机组锅炉上的应用 [J]. 电工技术， 2021， （11）： 25-26+30.

[3]王金旺. 锅炉排烟余热回收利用的技术方案选择探讨 [J]. 能源与节能， 2020， （09）： 62-65+137.

[4]周天旺，汪根胜，徐超. 发电厂锅炉空预器堵塞的原因及对策 [J]. 能源研究与管理， 2020， （03）： 9-12.

[5]王维. 解决循环流化床锅炉管式空预器积灰和漏风问题的研究 [J]. 中国金属通报， 2020， （08）： 191-192.

[6]史纪宇，刘海鹏，苏殿熙.某电厂空预器堵塞问题的分析和预控措施[J].百科论坛电子杂志，2019（4）：560-561.