探讨锅炉空气预热器漏风影响及措施牛家龙

探讨锅炉空气预热器漏风影响及措施牛家龙

大唐保定热电厂筹建处工程部071051

摘要:空气预热器漏风现象的出现,会直接影响到锅炉工作效率,并且其漏风部分的不同,影响的大小也不同。文章就此对锅炉空气预热器的漏风原因以及危害进行了详细分析,并探讨了有效预防措施,以期提升锅炉的工作效率,进而促进热电厂经济效益和社会效益的提高。

关键词:锅炉;空气预热器;漏风;措施

前言

空气预热器是锅炉设备的重要组成部分,其主要是利用锅炉尾部的烟气热量来加热燃烧需要的空气,并回收烟气余热,降低排烟的温度,从而提高锅炉的工作效率。但是,锅炉在运行一段时间之后会出现空气预热器漏风的现象,从而影响锅炉的安全和稳定运行,给热电厂带来一定的经济损失。因此,相关研究人员需要加强对空气预热器漏风原因的分析,并保证锅炉的正常运行。

1空气预热器的作用

1.1改善并强化燃烧

在锅炉的运行过程中,空气进入空气预热器之后会变成热空气,而这部分的热空气会直接进入到锅炉的内部,从而提高煤炭的燃烧效率。这对燃烧的稳定性具有非常好的效果,并且能够有效地降低不完全燃烧产生的热损失,有利于提高锅炉热效率,进一步改善锅炉的燃烧条件。

1.2强化传热

经过空气预热器之后,热空气会进入到锅炉内部,从而有效改善和强化锅炉内的燃烧工况,使得进入到锅炉内的热风温度得以提高,有效保证了锅炉运行效率的提高,对炉内辐射传热起到了强化作用,同时对提高锅炉运行的经济性具有非常重要的作用。

1.3提高锅炉热效率

空气预热器在锅炉运行中的有效应用,能够确保锅炉内部燃烧的稳定性,并强化辐射热交换,从而减少锅炉内部损失,降低排烟的温度,有效减少锅炉内不完全燃烧产生的损失和排烟损失,确保了锅炉热效率的提升。

1.4热空气可作为制粉设备系统中煤的干燥介质

空气预热器能够将外部的空气加热,而热空气在锅炉内部不仅可以作为制粉系统的干燥剂,还能够作为煤粉输送的主要介质。空气预热器由于结构不同,可以分为管式、板式和立式三类,在一些工业锅炉中,管式空气预热器应用较为广泛;而在一些大型电站及钢铁企业中,立式空气预热器应用较为广泛。

2空气预热器漏风的原因及危害

2.1漏风原因

2.1.1管箱制作和安装问题

在热电厂使用的锅炉中,其采用的空气热点器大部分都是立式管箱结构。其中,换热管的两端分别焊接在上下管板上,并形成立方形管箱。而烟气在管内由上向下流动,空气在管外横向流动,烟气通过管壁加热空气。对于燃用高炉煤气或转炉煤气的锅炉,空气预热器的漏风较小,主要发生在空气进口和出口管箱密封处,这是由于在空气预热器的安装过程中,管箱与伸缩节之间焊接工艺不合格,伸缩节外部盖板焊接不严密,或管箱外表盖板存在焊缝缺陷,导致密封不好,形成漏风。

2.1.2低温腐蚀

低温腐蚀是造成掺烧焦炉煤气或全烧焦炉煤气锅炉的空气预热器漏风的另一个重要原因。这主要是由于焦炉煤中含有一些H2S物质,其在燃烧的过程中会形成SO2。其中,部分二氧化硫会直接氧化成三氧化硫,而三氧化硫与烟气中的水蒸气反应后生成硫酸蒸汽。当受热面的壁面温度低于硫酸蒸汽的凝结温度(酸露点温度)时,硫酸蒸汽就会凝结下来,形成液态硫酸,从而对受热面的金属产生腐蚀作用,长期腐蚀之下,其最终会导致管壁穿孔,引起空气预热器漏风现象的发生。

2.1.3空气预热器的波纹板积尘

波纹板在空气预热器中具有再预热的功能,其容易受到粉尘的影响。而在空气预热器长时间运行的情况下,波纹板上面的灰尘会不断加厚,若是不对其进行及时处理的话,就会增加风道的气阻,进而在出口处产生更大的负压,导致漏风量的大幅度上升。由于空气预热器的设计特点和结构特点,波纹板积尘难以避免,因此,只能通过不断清理加以消除。

2.2漏风的危害

空气预热器一旦出现漏风的现象,就会使得锅炉内部的风量不足,进而影响了燃料的充分燃烧,从而造成锅炉工作效率下降。若要保持同负荷,则必须增加送风量,从而使送风机电耗增大。此外,空气预热器漏风还会使烟气流量增大,导致引风机电耗增大。同时由于冷空气直接进入烟气中,会降低烟气温度,促进尾部受热面的低温腐蚀,并形成恶性循环。

除此之外,若是空气中的预热器漏风现象十分严重,则会造成锅炉负荷的下降,并减少锅炉的煤气消耗量,造成煤气平衡困难,而富余的煤气暂时无法找到新的用户,只能大量放散,不仅造成资源浪费,还加大了环境污染。

2.3空气预热器漏风对排烟温度和排烟热损失的影响

空气预热器一旦出现漏风现象,就会直接影响到锅炉的排烟温度和排烟热损失,而且不同部位漏风造成的影响是不同的。对于空气预热器冷端,漏风会降低锅炉排烟温度;对于空气预热器热端,漏风不仅会影响排烟温度,还会改变空气预热器的换热状况,从而造成一部分热量没有被利用直接排到大气中,减小烟气余热的利用,增大排烟热损失。

3空气预热器漏风的预防和处理措施

3.1做好空气预热器的密封工作

为了有效解决空气预热器的漏风问题,相关人员需要尽可能地减少径向漏风,并利用机组临检(大、中、小修)以及技术改造时对空气预热器各种密封元件进行检查调整。对少数径向和环向密封片因受热原因使材料在高温区域发生一些塑性变形,需要维修人员着手进行更换处理,以便于减少密封间隙漏风现象。

3.2加强对堵灰的疏通工作

在空气预热器的实际过程中,相关人员应该按照实际情况或者是设计要求使用吹灰器对空气预热器进行重要部分的吹灰处理,并使用“空气炮”对空气预热器进行全面的定期除灰,从而减少灰尘造成空气预热器漏风。

3.3采用低氧燃烧

在锅炉的实际运行过程中,操作人员需要通过合理的配风,在保证炉膛燃烧稳定的前提下尽量采用低氧量运行,将过量空气系数控制在较低值,以减少三氧化硫的形成,从而避免或减轻低氧腐蚀。根据有些钢铁厂煤气锅炉的运行经验,将过量空气系数控制在1.05~1.10,可有效控制尾部空气预热器的低温腐蚀。

3.4进行漏风监控系统的改造

空气预热器的漏风监控系统是控制漏风的重要系统,因此,设计人员需要结合空气预热器的运行状态和锅炉工作的实际情况,进行监控系统的改造和调整,从而使漏风监控系统发挥出良好的性能。需要注意的是,设计人员要根据空气预热器的积尘特点,适当对漏风监控系统的点阵和布设进行改变,防止出现对监控器件和系统的机械影响和元器件灵敏性的影响。

3.5低温段采用新的耐腐蚀材料或新技术

由于尾部空气预热器换热管腐蚀破损只是出现在低温段(冷风进口处),因此可将低温段的换热管由普通碳素钢管改为玻璃管(搪瓷管)、不锈钢管等,增强换热管的耐腐蚀性。

结束语

综上所述,空气预热器作为锅炉运行过程中的重要组成部分,其对于稳定锅炉的运行工况、提高锅炉运行效率具有十分重要的作用。因此,针对空气预热器漏风现象的存在,相关技术人员需要全面分析其产生漏风现象的原因,并采取有效预防措施,引进先进的技术手段,对空气预热器进行调整和改造,从而为提高锅炉运行效率创造有利的条件。

参考文献:

[1]叶亚兰.煤气锅炉空气预热器漏风影响及措施[J].电力与能源,2013,34(06):635-638.

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