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空预器堵塞原因分析与防治

一、空预器堵塞原因分析

空预器堵塞是燃煤电厂常见的故障之一，其原因是多方面的。首先，物理性原因占据较大比重。在运行过程中，空预器内部可能会积累大量的灰尘和杂质，这些物质在高温高压条件下容易形成坚硬的积灰层。据统计，我国某电厂在2019年的检查中发现，空预器积灰层厚度达到5mm，导致空预器阻力增加，热量交换效率降低。此外，空预器材质的耐腐蚀性也是导致堵塞的原因之一。以某电厂为例，由于空预器材质选用不当，导致腐蚀严重，内部结构受损，进而造成堵塞。

其次，化学性原因也不容忽视。在燃煤过程中，会产生一定量的硫氧化物、氮氧化物等气体，这些气体在空预器内与水分反应生成硫酸和硝酸，这些酸性物质会腐蚀空预器表面，形成腐蚀性积灰，加剧堵塞现象。据某研究机构对某电厂空预器堵塞原因的分析，化学性积灰占据了堵塞原因的30%。同时，由于煤质变化导致的灰熔点降低，使得在高温条件下煤灰更容易熔融，形成熔渣，这也是造成空预器堵塞的一个重要原因。

此外，操作管理不当也是空预器堵塞的一个重要原因。在运行过程中，若操作人员对空预器的运行参数监控不严，未能及时调整运行参数，或者维护保养不到位，都会导致空预器堵塞。例如，某电厂由于操作人员对空预器吹灰系统的运行状态监控不足，导致吹灰效果不佳，空预器内积灰严重，最终不得不停机清理。此外，运行过程中若对空预器的运行数据进行错误分析，未能准确判断堵塞原因，也会延误故障处理时间，增加堵塞风险。

二、1.物理性原因分析

(1)物理性原因分析在空预器堵塞原因中占据重要地位。燃煤电厂运行过程中，空预器内部会积累大量的灰尘和杂质，这些物质在高温高压环境下容易形成坚硬的积灰层。据某电厂对2018年度空预器运行情况的统计，由于物理性原因导致的堵塞占总堵塞原因的60%。以某电厂2018年秋季大修为例，空预器内部积灰层厚度达到10mm，导致空预器阻力增加，热量交换效率降低，进而影响了机组的经济性和可靠性。此外，空预器的设计和制造质量也会影响其抗堵塞性能。例如，某电厂在2019年更换了一批空预器，由于新空预器的设计和制造质量优于旧设备，有效降低了堵塞风险。

(2)空预器内部积灰的形成与煤种特性、运行参数密切相关。以某电厂为例，该电厂燃用的一种高灰分、高挥发分煤种，在燃烧过程中产生的飞灰量较大，容易在空预器内部形成积灰。此外，该电厂空预器入口烟气温度在150℃左右，导致飞灰在空预器内部沉积速度加快。据统计，该电厂在2017年秋季大修中，空预器内部积灰层厚度达到15mm，是正常情况的2倍。同时，空预器入口烟气流量和流速的变化也会影响积灰的形成。以某电厂2016年夏季大修为例，由于入口烟气流量和流速不稳定，导致空预器内部积灰严重，影响了机组的安全稳定运行。

(3)空预器结构设计不合理、材料选择不当也是导致堵塞的物理性原因。以某电厂为例，该电厂空预器在设计时未充分考虑煤种特性和运行参数，导致空预器结构设计不合理，抗堵塞性能较差。此外，该电厂在空预器材料选择上存在缺陷，导致空预器在高温高压环境下容易发生腐蚀和变形，从而加剧堵塞现象。据该电厂2015年秋季大修数据，更换后的空预器在运行过程中表现出较好的抗堵塞性能，有效降低了堵塞风险。因此，在设计、制造和选材过程中，应充分考虑空预器的运行环境和煤种特性，以提高其抗堵塞性能。

三、2.化学性原因分析

(1)化学性原因在空预器堵塞中扮演着关键角色，主要源于烟气中的硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx）等污染物与水蒸气反应生成的酸雾。这些酸性物质在空预器表面凝结，形成腐蚀性的积灰，随着时间的推移，这些积灰会逐渐硬化，导致空预器堵塞。例如，某电厂在2017年检测发现，其空预器内壁积灰中，酸性物质含量高达40%，远超正常水平。该电厂的空预器堵塞问题在冬季尤为严重，由于燃煤中硫含量较高，SOx与水蒸气反应生成硫酸雾，导致积灰迅速增多，空预器阻力显著增加。

(2)空预器化学性堵塞还与燃煤的化学成分和燃烧过程密切相关。以某电厂2018年的燃煤为例，该燃煤中硫含量为3%，氮含量为0.8%。在燃烧过程中，这些化学元素会转化为SOx和NOx，随后与空预器内的水蒸气反应，生成硫酸和硝酸。这些酸性物质不仅会腐蚀空预器，还会形成坚硬的酸雾积灰。据研究，当空预器入口烟气中SOx浓度超过200mg/m3时，酸雾积灰的形成速度将显著增加。在某电厂的案例中，由于未能有效控制SOx排放，空预器堵塞问题严重，导致机组效率下降，年损失电量超过100万千瓦时。

(3)除了硫和氮的化学作用外，空预器堵塞还受到灰熔点的显著影响。灰熔点是指煤灰在高温下开始熔融的温度，灰熔点越低，煤灰在空预器内越容易熔融成熔渣。某电厂在2019年对空预器堵塞进行了深入研究，发现当燃煤的灰熔点低于1200℃时，