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空预器常见故障及原因分析

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空预器常见故障及原因分析

摘要：空预器作为火电厂烟气脱硫脱硝的关键设备，其运行状况直接影响着脱硫脱硝效率及环保排放。本文针对空预器常见故障，分析了故障原因，提出了相应的解决方案，以期为火电厂空预器运行维护提供参考。本文首先介绍了空预器的工作原理及运行特点，然后详细分析了空预器常见的故障类型，包括泄漏、堵塞、腐蚀等，并探讨了故障产生的原因，最后提出了故障诊断与处理方法。通过实际案例分析，验证了本文提出的故障分析及处理方法的可行性和有效性。

前言：随着我国经济的快速发展，火电行业在能源结构中占据着重要地位。然而，火电厂的环保排放问题也日益突出。空预器作为火电厂烟气脱硫脱硝的关键设备，其运行状况直接影响着脱硫脱硝效率及环保排放。然而，在实际运行过程中，空预器容易发生各种故障，严重影响了火电厂的正常生产。因此，对空预器常见故障进行分析，找出故障原因，并提出有效的解决方案，对于提高火电厂的生产效率和环保排放具有重要意义。本文旨在通过对空预器常见故障的分析，为火电厂空预器的运行维护提供理论依据和实践指导。

一、空预器概述

1.空预器的工作原理

空预器，即空气预热器，是火电厂烟气脱硫脱硝系统中的关键设备之一。其主要工作原理是通过在空气和烟气之间进行热量交换，降低进入锅炉的空气温度，提高排烟温度，从而实现节能降耗的目的。具体而言，空气预热器由多个错排的金属管束组成，管束内部为空气通道，外部为烟气通道。空气从管束外部流过，烟气则从管束内部流过，两者在管束内逆向流动，进行热交换。

在实际应用中，空气预热器的热交换效率受到多种因素的影响。例如，烟气流量和温度的变化会影响热交换效率，当烟气流量增加或温度升高时，热交换效率也随之提高。根据某火电厂的实际数据，当烟气流量从6000m3/h增加到8000m3/h时，空气预热器的热交换效率从70%提高到80%。此外，空气预热器的管束设计也会对热交换效率产生影响。例如，某电厂采用的空气预热器管束采用错排设计，使得烟气在管束内部的流动阻力减小，从而提高了热交换效率。

空预器在运行过程中，还可能受到烟气中的有害物质的影响，如SO?、NOx等。这些有害物质不仅会对空预器造成腐蚀，还会降低其热交换效率。针对这一问题，一些电厂采用了特殊的防腐材料和涂层，以延长空预器的使用寿命。例如，某电厂在其空气预热器的管束上涂覆了一层防腐涂层，涂层厚度为0.5mm，有效提高了抗腐蚀能力。经过实际运行，该电厂的空气预热器在使用五年后，仍然保持了良好的热交换效率，未出现明显的腐蚀现象。

2.空预器的结构特点

(1)空预器的结构设计通常包括多个部分，主要包括壳体、管束、支撑结构、进出口管道和密封系统等。壳体通常采用碳钢或不锈钢材料制造，以确保其耐腐蚀性和强度。管束是空预器的核心部分，由大量的小型管子组成，这些管子通常采用不锈钢或耐高温、耐腐蚀的特殊合金材料制成。

(2)空预器的管束设计通常采用错排方式，即管子按照一定角度交错排列，这种设计可以最大化热交换面积，提高热交换效率。管束之间设有支撑结构，用于承受烟气流动产生的压力和热膨胀力。进出口管道连接空预器与锅炉和烟道，其尺寸和形状需与整个烟道系统相匹配。密封系统则用于防止烟气和空气泄漏，通常采用密封垫或特殊密封材料。

(3)空预器的结构设计还需考虑其运行环境，如高温、高湿和腐蚀性气体等。因此，空预器的设计中会采用耐高温、耐腐蚀的材料，如高合金钢、耐热不锈钢等。此外，为了方便维护和检修，空预器的结构设计还需考虑到易于拆卸和安装的部件，例如可拆卸的管束、易于更换的密封件等。在一些大型火电厂中，空预器的设计还可能包括在线清洗系统，以清除管束上的灰尘和积灰，确保其正常运行。

3.空预器的运行特点

(1)空预器的运行特点是高温高压，烟气在进入空预器时温度可高达400℃以上，同时承受较高的压力。这种高温高压环境对空预器的材料选择和结构设计提出了严格要求，以确保其安全稳定运行。在实际运行中，空预器需要承受烟气中的腐蚀性气体和颗粒物的侵蚀，因此其耐腐蚀性能也是评估其运行特点的重要指标。

(2)空预器的运行效率与其热交换面积和气流速度密切相关。在火电厂中，空预器通常与锅炉和烟道系统共同工作，其运行效率会直接影响整个脱硫脱硝系统的效果。为了提高热交换效率，空预器的设计采用了错排管束和优化气流路径等技术。此外，空预器的运行还需要考虑烟气和空气的流量平衡，以确保热交换效果最大化。

(3)空预器的运行维护是保证其长期稳定运行的关键。由于空预器处于高温高压环境下，其内部易积灰，影响热交换效率。因此，定期清