空气预热器(空预器)的堵灰可以根据其形成的原因和特性分为几种类型,主要包括以下几类:
低温腐蚀性粘结:
由于空气预热器进口冷风温度较低,下级空预器管壁温度也偏低,在这种工况下,燃烧生成的SO3和烟气中的水蒸汽结合形成硫酸蒸汽。这种硫酸蒸汽会像胶膜一样粘附在钢管壁面上,并不断捕捉烟气中的飞灰,最终形成以多种硫酸盐或亚硫酸盐为基质的水泥状物质。这种类型的积灰通常发生在空气预热器的冷段,并且呈现硬结状,清理起来较为困难。
硫酸氢氨型结灰:
随着环保要求的提高,锅炉脱硝过程中可能会有氨逃逸现象,逃逸的氨气进入空预器后与硫酸水蒸汽反应,形成硫酸氢氨。当环境温度低于硫酸氢铵的沸点时,它会在空预器钢管壁上凝结,液相的硫酸氢铵具有很高的粘性,导致灰分颗粒聚集,使换热管通道变小甚至堵塞,这类积灰同样较难清理。
物理聚结:
对于循环流化床锅炉等设备,随着分离器效率的提升,产生的飞灰颗粒度变得更细小。微小的灰粒因为单位重量表面积大,表面能高,容易通过分子吸附、机械作用或者静电作用附着在管壁上。这些开始时是松散的积灰,但随着时间推移,会逐渐硬化成为不易清除的低温粘结灰。
积灰未有效清除型:
如果清灰措施不当或不及时,任何类型的积灰都可能累积并造成堵塞。例如,如果清灰设备不能覆盖所有需要清洁的区域,或者是清灰频率不足,都会导致积灰问题加剧。
针对上述不同类型的堵灰情况,电厂可以采取不同的技术改造和管理措施来预防和解决堵灰问题,如调整空预器冷风进口的位置以减少低温粘结灰、将部分空预器改为卧式设计以便更容易清除内部积灰、安装耙式蒸汽吹灰器定时吹灰减少物理聚结粘灰、以及加强对运行管理和氨逃逸量的控制来防止硫酸氢氨型结灰等。此外,使用有效的在线清灰设备和技术也是解决空预器堵灰的关键手段之一。
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