空預(yù)器堵灰、磨損及漏風(fēng)原因分析及處理方案精品

1、空預(yù)器堵灰、磨損及漏風(fēng)原因分析及處理方案1設(shè)備介紹與故障簡(jiǎn)述某電廠鍋爐配套的空預(yù)器由豪頓華工程有限公司設(shè)計(jì)制造，空預(yù)器設(shè)計(jì)型號(hào)為32 VNT 1830型三分倉(cāng)空預(yù)器。空預(yù)器轉(zhuǎn)子直徑14800mm換熱元件傳熱總表面積（雙側(cè)，每臺(tái)空預(yù)器）2 X 49058m2，換熱元件總高1830mm換熱元件分三層，熱端換熱元件波形為2.78 DU、厚0.5mm高度530 mm、材料采用低碳鋼；中溫端換熱元件波形為2.78 DU、厚0.5mm高度1000 mm材料采用低鋼碳；冷端換熱元件波形為2.78 DU厚0.8mm高度300 mm材料采用等同考登鋼。吹灰器采用上?？巳R德貝爾格曼 機(jī)械有限公司的半伸縮式吹灰器，

2、吹灰介質(zhì)為過(guò)熱蒸汽（330 C）、蒸氣閥前壓力為1.5 MPa安裝位置位于空預(yù)器入口煙道、出口煙道上、吹灰間隔推薦正常每8小時(shí)吹灰一次。鍋爐配套的空預(yù)器自投運(yùn)以來(lái)，經(jīng)常出現(xiàn)空預(yù)器堵灰造成機(jī)組出力受限情況，尤其冬季較為嚴(yán)重， 檢修發(fā)現(xiàn)空預(yù)器熱端傳熱元件嚴(yán)重松散損壞，熱端煙氣側(cè)旁路密封片靠近一次風(fēng)道處嚴(yán)重磨損，冷端 傳熱元件均勻性結(jié)垢附灰。經(jīng)過(guò)了解和現(xiàn)場(chǎng)檢查分析判斷造成這個(gè)問(wèn)題的原因是當(dāng)空預(yù)器堵灰阻力增 加后，該電廠片面增大吹灰蒸汽壓力造成熱端換熱元件嚴(yán)重松散損壞。2、空預(yù)器堵灰因素分析造成空預(yù)器堵灰阻力增加的原因有多種，其中比較典型比較普遍的原因有：空預(yù)器的冷端綜合溫 度達(dá)不到設(shè)計(jì)使用要求（或由

3、于煤種變化造成所需最低冷端綜合溫度發(fā)生變化）；煤質(zhì)含硫量變化造成煙氣中二氧化硫量增大，加快冷端結(jié)露腐蝕；吹灰蒸汽品質(zhì)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；空預(yù)器入口一二次風(fēng)暖 風(fēng)器泄漏等。冷端低溫硫酸腐蝕和堵灰是三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空預(yù)器設(shè)計(jì)所必須考慮的因素之一，也是影響空預(yù)器正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在。低溫腐蝕和堵灰一般都發(fā)生在空預(yù)器的冷端，且腐蝕和堵灰的嚴(yán)重程度取決于燃燒煤質(zhì)、燃燒條件和空預(yù)器冷端綜合溫度（CCET）,即：冷端綜合溫度（CCET =空預(yù)器排煙溫度 +空預(yù)器空氣入口溫度最低冷端綜合溫度（MCCET）為防止冷端堵灰的最低溫度值。最低冷端綜合溫度（MCCET）與燃煤的灰份、硫份、過(guò)量空氣系數(shù)以及有無(wú)SCR兌硝裝置等有

4、關(guān)。圖-1為典型空預(yù)器在設(shè)計(jì)條件下防堵灰最低冷端綜合溫度（MCCE）指導(dǎo)曲線?？?預(yù) 器 最 低 冷 端 綜 合 溫 度 C-*!ltJi,.j Ir i11fl RhTh *1ifl fWFl *1/F T.iTb1iJ/IM i1/fl1/I| 0 . . - 一-一 60% C5. 1o o O2 102 2 2D o O65411140% C5. 9圖2從圖-2可知，硫份越高、機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷越低，空預(yù)器冷端最低綜合溫度就越高。當(dāng)煤質(zhì)發(fā)生變化或鍋爐進(jìn)行燃燒調(diào)整時(shí)，電廠應(yīng)及時(shí)將所有燃用的煤質(zhì)元素分析資料及其相應(yīng)的燃燒過(guò)量空氣系數(shù)、 不同負(fù)荷下的氧量等提交給空預(yù)器供貨商，以獲得可靠而準(zhǔn)確的空預(yù)

5、器防堵灰指導(dǎo)曲線。為防止空預(yù)器的冷端腐蝕和堵灰，在任何負(fù)荷下空預(yù)器的冷端綜合溫度（CCET應(yīng)大于最低冷端綜合溫度（MCCET。為了提高空預(yù)器冷端綜合溫度水平以防發(fā)生低溫腐蝕和堵灰，進(jìn)入空預(yù)器的冷風(fēng)采用通過(guò)暖風(fēng)器（圖3）,確?？疹A(yù)器在任何運(yùn)行工況下，冷端綜合溫度（CCET始終在最低值（MCCET以上。圖一3值得注意的是，暖風(fēng)器有時(shí)會(huì)發(fā)生泄漏和堵塞，暖風(fēng)器蒸汽的泄漏往往會(huì)使進(jìn)入空預(yù)器的空氣濕 度增加，加劇空預(yù)器的腐蝕和堵灰。而熱風(fēng)再循環(huán)只宜用于入口風(fēng)溫不需提高很多的情況，此外，熱 風(fēng)再循環(huán)要影響到風(fēng)機(jī)的功耗，所以不能盲目將入口暖風(fēng)器改造成熱風(fēng)再循環(huán)。如果實(shí)際運(yùn)行參數(shù)(空預(yù)器煙氣入口溫度等)偏離設(shè)計(jì)

6、值較大時(shí)，在可能的條件下，可以考慮對(duì) 空預(yù)器換熱元件重新進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，以確?？疹A(yù)器冷端綜合溫度始終高于所要求的最低值，防止空 預(yù)器換熱元件發(fā)生低溫腐蝕和堵灰。2.2吹灰與清洗對(duì)空預(yù)器腐蝕及堵灰的影響空預(yù)器的吹灰和清洗直接影響到空預(yù)器的傳熱效率、阻力變化、漏風(fēng)率、轉(zhuǎn)子隔倉(cāng)和換熱元件的 磨損和使用壽命乃至機(jī)組的安全運(yùn)行等。定期而有效地吹掃和清洗換熱元件，不但可以保持換熱面的 潔凈和通道的暢通，減少煙風(fēng)的流動(dòng)阻力，還能有效地提高換熱元件的利用率，并提高換熱元件的使 用壽命。(1) 、對(duì)疏松積灰吹掃的效果取決于到達(dá)被吹掃換熱元件的氣流的動(dòng)能，即與吹灰蒸汽汽流的速 度平方和重度的乘積有關(guān)。至U達(dá)被吹掃

7、換熱元件的汽流的速度，除了與噴嘴出口的速度有關(guān)之外，還 與射流的動(dòng)量有關(guān)。(2) 、吹灰介質(zhì)的含水率(干度)對(duì)吹灰有很大影響，其關(guān)鍵在于外來(lái)水分即使很少，也會(huì)加速 積灰。而且對(duì)于外來(lái)水分造成的積灰，即使采用改變冷端換熱元件壁溫的辦法也不能使它消除。采用 蒸汽吹灰時(shí)，外來(lái)水分最主要的是吹灰蒸汽本身。(3) 、為了確保有效的吹灰，一方面要嚴(yán)防可能的外來(lái)水分帶入空預(yù)器，另一方面要選用具有一 定壓力和過(guò)熱度的過(guò)熱蒸汽，以保證提供干的吹掃介質(zhì)。(4) 、除了保證為空預(yù)器提供足夠的干燥吹灰介質(zhì)外，還要有有效而可靠的疏水和監(jiān)控系統(tǒng)。(5) 、空預(yù)器采用蒸汽吹灰，蒸汽品質(zhì)應(yīng)滿足：入口法蘭處壓力：1.5MPa

8、吹灰噴嘴處壓力： 0.93MPa 、1.07MPa吹灰噴嘴處溫度：300、350 C吹灰蒸汽過(guò)熱度：130 C4小時(shí)吹灰一次。（6）、當(dāng)空預(yù)器阻力增加速率較大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加吹灰頻次，即調(diào)整為每（7）當(dāng)定期吹灰無(wú)法去除換熱元件的積灰而保持換熱元件的潔凈，則應(yīng)分析原因。當(dāng)空預(yù)器的阻力超過(guò)設(shè)計(jì)值的50%時(shí)（BMCR工況下設(shè)計(jì)阻力為 1.2KPa）,建議采用高壓水沖洗。通常高壓水洗在機(jī) 組停用或檢修時(shí)進(jìn)行。高壓水沖洗后必須檢查換熱元件表面看是否需要進(jìn)一步水洗。必須注意的是，一旦使用水洗，就 要一次將換熱元件徹底清洗干凈，否則留在元件表面的沉積物在空預(yù)器帶負(fù)荷熱運(yùn)行時(shí)將變成硬塊， 一般來(lái)說(shuō)再次水洗將難清

9、除這些硬塊。因此，在機(jī)組帶負(fù)荷之前一定要確保換熱元件表面干凈。水洗通常是在低轉(zhuǎn)速條件下進(jìn)行，因而在煙氣側(cè)和空氣側(cè)都應(yīng)裝設(shè)疏排水斗。建議在空預(yù)器停運(yùn)前應(yīng)作好水洗準(zhǔn)備，以便在換熱元件溫?zé)釥顟B(tài)時(shí)（比環(huán)境溫度高出約30 40 C）進(jìn)行水洗，此時(shí)水洗效果較好，待停運(yùn)后溫度降至環(huán)境溫度，再進(jìn)行高壓水沖洗，高壓水沖洗因自下而上進(jìn)行沖洗。（8）嚴(yán)格按照 “空預(yù)器運(yùn)行維護(hù)手冊(cè)”和有關(guān)程控要求（包括邏輯框圖）進(jìn)行吹灰和水沖洗?？疹A(yù)器蒸汽吹灰邏輯控制流程2.3其它原因?qū)疹A(yù)器腐蝕及堵灰的影響2.3.1吹灰器噴嘴結(jié)構(gòu)尺寸與布置不合理；2.3.2蒸汽疏水不徹底，疏水控制程序和疏水管道走向布置不合理；2.3.3吹灰能量不

10、夠，必要時(shí)冷端可考慮采用全伸縮吹灰高壓水清洗裝置;2.3.4由于蒸汽吹灰壓力控制不當(dāng)，而使換熱元件發(fā)生疲勞破損，碎片堵塞換熱元件;2.3.5 頻繁水洗，且水洗后未能徹底干燥空預(yù)器換熱元件；2.3.6 暖風(fēng)器和水沖洗隔離閥等設(shè)備的泄露。3、空預(yù)器堵灰具體問(wèn)題分析及處理方案以上通過(guò)對(duì)空預(yù)器腐蝕及堵灰的原因進(jìn)行剖析， 結(jié)合該電廠空預(yù)器實(shí)際運(yùn)行情況， 對(duì)可能影響因素 逐項(xiàng)進(jìn)行分析并采取解決方案：3.1 空預(yù)器堵灰3.1.1 經(jīng)查該電廠機(jī)組運(yùn)行參數(shù)， 發(fā)現(xiàn)正常白天機(jī)組高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)空預(yù)器的冷端綜合溫度能滿足空預(yù)器 廠家推薦的最低冷端綜合溫度要求，但是當(dāng)夜間機(jī)組負(fù)荷低谷及環(huán)境溫度降低時(shí)，往往空預(yù)器的冷端 綜

11、合溫度不能滿足空預(yù)器廠家推薦的最低冷端綜合溫度要求，存在由于空預(yù)器冷端綜合溫度低而造成 的低溫腐蝕和堵灰問(wèn)題，從實(shí)際檢修看，空預(yù)器冷端換熱元件亦存在嚴(yán)重腐蝕剝落情況。3.1.2空預(yù)器的實(shí)際吹灰蒸汽溫度很低，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，平時(shí)實(shí)際吹灰的蒸汽溫度在250 280 C之間且剛開(kāi)始吹灰時(shí)溫度更低，該溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于空預(yù)器廠家對(duì)吹灰蒸汽溫度的要求。帶來(lái)的后果就是吹 灰蒸汽過(guò)熱度不夠，蒸汽帶水，尤其當(dāng)片面提高吹灰蒸汽壓力時(shí)蒸汽帶水的現(xiàn)象更加嚴(yán)重，該廠采取 提供蒸汽壓力連續(xù)吹掃方式進(jìn)行空預(yù)器吹灰。3.1.3分析發(fā)現(xiàn)空預(yù)器吹灰疏水管道為DN20管道較小，疏水不暢，疏水時(shí)間較長(zhǎng)且不易疏盡，為此對(duì)疏水管路進(jìn)行加粗改

12、造，由DN20改成DN503.1.4 空預(yù)器入口一、二次風(fēng)暖風(fēng)器內(nèi)漏嚴(yán)重。檢修時(shí)對(duì)暖風(fēng)器進(jìn)行打壓發(fā)現(xiàn)有多組暖風(fēng)器內(nèi)漏，進(jìn)行 隔絕處理，同時(shí)對(duì)暖風(fēng)器疏水管道、各組暖風(fēng)器供汽方式及運(yùn)行方式進(jìn)行改進(jìn)，防止暖風(fēng)器運(yùn)行水擊 泄漏，提高暖風(fēng)器運(yùn)行的可靠性。以上因素說(shuō)明了吹灰蒸汽及入口二次風(fēng)帶水，當(dāng)有水加入其中后，水與煙氣中的大量的CaO 生成硬而粘的“水泥狀”物粘附在換熱元件表面上，并隨著運(yùn)行時(shí)間和溫度的增加而變得愈來(lái)愈硬，隨之 各種沉積物又極易在上面集聚變得愈來(lái)愈厚且不易清除，由此發(fā)生嚴(yán)重的堵灰和較高的阻力，同時(shí)又導(dǎo)致傳熱效率降低。此外經(jīng)查，該電廠吹灰蒸汽取自屏式過(guò)熱器出口聯(lián)箱，該處蒸汽設(shè)計(jì)溫度約 46

13、0C,經(jīng)吹灰調(diào)門后，由于壓降較大，蒸汽溫度降低亦較大，加上本體吹灰與空預(yù)器吹灰共用一汽源，所以 考慮對(duì)吹灰蒸汽汽源進(jìn)行改造調(diào)整。3.1.5 空預(yù)器吹灰程序上存在的差錯(cuò)。 經(jīng)查圖紙及咨詢空預(yù)器廠家， 發(fā)現(xiàn)該電廠空預(yù)器吹灰器吹灰程序 與設(shè)計(jì)不相符合。目前吹灰是先吹上層吹灰器后吹下層吹灰器，而設(shè)計(jì)應(yīng)是先吹下層吹灰器后吹上層 吹灰器，為此對(duì)程序進(jìn)行了改進(jìn)。3.1.6 空預(yù)器吹灰疏水溫度及時(shí)間的確定。因疏水管道小疏水不暢，吹灰蒸汽疏水不易疏盡，使得吹灰 蒸汽帶水嚴(yán)重，為此提出嚴(yán)格控制吹灰疏水溫度，用疏水溫度及延長(zhǎng)疏水時(shí)間來(lái)保證吹灰蒸汽的過(guò)熱 度。3.1.7 檢查吹灰器槍管，檢查噴嘴尺寸，未發(fā)現(xiàn)變形及較大

14、磨損。蒸汽管噴嘴口徑(mm噴嘴數(shù)量首步移動(dòng)距離(mr)步進(jìn)距離(mm總步數(shù)汽流量(Km3/mi n)165904227110水管噴嘴口徑(mm噴嘴數(shù)量首步移動(dòng)距離(mr)步進(jìn)距離(mm總步數(shù)水流量(Km3/mi n)11.5590422711003.2空預(yù)器冷端換熱元件腐蝕空預(yù)器冷端傳熱元件存在腐蝕掉落現(xiàn)象。根據(jù)上面的分析空預(yù)器不存在由于冷端綜合溫度過(guò)低而產(chǎn)生的冷端低溫腐蝕的問(wèn)題，目前的腐蝕問(wèn)題主要是由于蒸汽帶進(jìn)去的水分跟煙氣中的SQ反應(yīng)生成硫酸(SC3 + H 2O H2SQ),造成冷端換熱元件腐蝕。3.3空預(yù)器熱端換熱元件吹損檢查發(fā)現(xiàn)空預(yù)器的熱端換熱元件吹損的相當(dāng)嚴(yán)重，主要是內(nèi)數(shù)第2環(huán)和第

15、3環(huán)元件損壞倒伏，已失去傳熱和流通的作用。產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因主要是由于吹灰蒸汽壓力過(guò)高而導(dǎo)致，之前在空預(yù)器嚴(yán)重 堵灰的時(shí)候曾經(jīng)將閥前的吹灰蒸汽壓力提高到2.5MPa,并且蒸汽溫度很低，蒸汽嚴(yán)重帶水，相應(yīng)的增加了吹灰蒸汽的重度，破壞力更大，此時(shí)吹灰蒸汽的動(dòng)能足以對(duì)換熱元件產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞。損壞的換熱元件需要及時(shí)更換，否則由于內(nèi)數(shù)第2環(huán)和第3環(huán)元件損壞倒伏失去流通作用，其他換熱元件的煙氣流動(dòng)速度有所增加磨損將加劇。并且倒伏的換熱元件已失去換熱作用會(huì)影響空預(yù)器整體 的換熱效果進(jìn)而影響鍋爐的熱效率。3.4空預(yù)器磨損問(wèn)題熱端換熱元件磨損檢查發(fā)現(xiàn)空預(yù)器熱端換熱元件存在磨損現(xiàn)象，必要時(shí)可以將換熱元件翻面或跟中

16、溫端元件互換。頂部外環(huán)密封板磨損檢查發(fā)現(xiàn)空預(yù)器頂部外環(huán)密封板存在局部磨損問(wèn)題，且修復(fù)后無(wú)法保持長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，磨損原因是由于空預(yù)器堵灰嚴(yán)重，造成空預(yù)器漏風(fēng)率嚴(yán)重超標(biāo)，經(jīng)過(guò)換熱元件后含塵的一二次氣流沖刷該密封板所 致?？疹A(yù)器廠家豪頓華有限工程公司最新的設(shè)計(jì)規(guī)范要求在空預(yù)器部分磨損嚴(yán)重的部位使用耐磨鋼材(Hardox ),其中包括部分頂部外環(huán)密封板，這種鋼材比普通碳鋼耐磨5倍左右。建議今后訂購(gòu)少量耐磨的頂部外環(huán)密封板。徑向密封片磨損空預(yù)器徑向密封片存在磨損問(wèn)題，1.6mm的密封片已磨成刀刃狀磨損比較均勻，需要及時(shí)更換否則會(huì)影響到空預(yù)器的漏風(fēng)、風(fēng)機(jī)的出力及鍋爐的效率，并且失去密封片的阻隔后扇型板處會(huì)出現(xiàn)高速的煙氣走廊，會(huì)對(duì)扇型板、弧形板造成嚴(yán)重磨損，損失將更加慘重。3.5中心筒密封漏灰檢查發(fā)現(xiàn)空預(yù)器頂部中心筒密封漏灰相當(dāng)嚴(yán)重，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境造成極大的污染，需要及時(shí)處理。廠家原先設(shè)計(jì)的空預(yù)器中心筒密封有三個(gè)措施防止漏灰：第一個(gè)措施是由兩層1.6mm厚的密封片組成的迷宮密封，安裝時(shí)要求迷宮密封片緊貼傳動(dòng)軸；第二個(gè)措施是通到煙氣側(cè)的負(fù)壓管，利用煙氣側(cè)的負(fù)壓 將漏至迷宮密封的含塵空氣抽到煙氣側(cè)；第三個(gè)措施是盤根密封，對(duì)