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空预器堵灰的常见原因及防治

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空预器堵灰的常见原因及防治

摘要：空预器堵灰是燃煤锅炉运行过程中常见的问题，严重影响锅炉的运行效率和环保性能。本文分析了空预器堵灰的常见原因，包括灰渣特性、运行参数、设备结构等，并针对这些原因提出了相应的防治措施。通过优化灰渣处理、调整运行参数、改进设备结构等方法，可以有效地降低空预器堵灰的发生率，提高锅炉的运行效率和环境友好性。关键词：空预器；堵灰；原因分析；防治措施

前言：随着我国能源结构的调整和环保要求的提高，燃煤锅炉在工业生产中仍然占据着重要地位。然而，燃煤锅炉排放的污染物对环境造成了严重污染，因此提高燃煤锅炉的环保性能和运行效率成为当务之急。空预器作为燃煤锅炉的重要辅助设备，其堵灰问题直接影响到锅炉的运行效率和排放性能。本文通过对空预器堵灰原因的分析，提出了相应的防治措施，为提高燃煤锅炉的环保性能和运行效率提供理论依据和实践指导。

第一章空预器堵灰概述

1.1空预器的作用与结构

(1)空预器，即空气预热器，是燃煤锅炉中的一种重要辅助设备，其主要作用是利用烟气余热加热进入锅炉的空气，提高燃烧效率。据相关数据显示，空预器在燃煤锅炉中可以提高热效率约5%至8%。以某100吨/小时燃煤锅炉为例，通过安装空预器，每年可以节省标准煤约3000吨，减少二氧化碳排放量约1万吨。

(2)空预器结构主要由空气分配装置、烟气分配装置、传热面、灰斗、密封装置等部分组成。传热面通常采用肋片管、翅片管等形式，以提高传热效率。以某型号空预器为例，其传热面积可达300平方米，烟气流速一般在4至8米/秒之间。在实际应用中，空预器的设计需考虑锅炉的运行参数、烟气特性等因素，以保证其高效稳定的工作。

(3)空预器在实际运行过程中，由于烟气和空气中的飞灰颗粒不断积累，容易导致空预器内部出现堵灰现象，从而影响其传热效果。据调查，空预器堵灰会导致锅炉热效率下降约10%以上。为避免堵灰，空预器的设计应具备良好的清灰能力，例如采用吹灰装置定期清除传热面上的积灰。以某电厂空预器为例，其配备的机械振打和空气反吹相结合的清灰系统，显著提高了清灰效果，降低了堵灰发生率。

1.2空预器堵灰的危害

(1)空预器堵灰对锅炉的运行效率造成严重影响。据研究，空预器堵灰会导致锅炉热效率下降约10%至20%，以一台300MW的燃煤电站为例，若空预器堵灰导致热效率降低10%，则每年将多消耗约1.5万吨标准煤，增加约4.5万吨二氧化碳排放。

(2)空预器堵灰还会导致锅炉排放污染物超标。堵灰使得烟气在空预器内停留时间缩短，烟气中的SO2、NOx等污染物未能充分反应，从而增加了排放浓度。例如，某电厂在空预器堵灰严重时，SO2排放浓度超过国家标准的50%，NOx排放浓度超过标准30%。

(3)空预器堵灰还会增加设备维护成本。堵灰会导致空预器内部磨损加剧，缩短设备使用寿命。据统计，空预器堵灰严重时，其使用寿命将缩短约30%。此外，堵灰还可能引发锅炉爆管、炉膛结渣等事故，进一步增加维护成本和停机时间。以某钢铁厂为例，因空预器堵灰导致锅炉爆管，维修费用高达数百万元，且停机时间长达一周。

1.3空预器堵灰的分类

(1)空预器堵灰可以根据其形成的原因和特征进行分类。其中，机械性堵灰是最常见的一种类型。这种堵灰通常是由于飞灰颗粒在空预器传热面和烟气通道中沉积，随着时间的推移，沉积物逐渐增厚，导致气流通道变窄，热交换效率降低。例如，在某火力发电厂的空预器中，由于未对机械性堵灰进行有效预防，导致堵灰厚度达到50mm，使得空预器的热效率下降了15%，同时增加了约20%的能耗。

(2)湿法堵灰是由于烟气中的水蒸气在空预器表面冷凝形成水膜，随后与飞灰颗粒结合，形成湿态沉积物。这种堵灰不仅降低了传热效率，还可能导致空预器内部结垢，严重时会造成腐蚀。例如，在某个水泥厂的空预器中，由于湿法堵灰严重，使得空预器的换热面积减少了30%，并且出现了局部腐蚀现象，最终不得不停机进行大修。

(3)另一种堵灰类型是化学性堵灰，这种堵灰通常是由于烟气中的SO2等有害气体与空预器表面的物质发生化学反应，生成不易清除的沉积物。化学性堵灰不仅会影响热交换效率，还会加速空预器的腐蚀。据调查，在某个炼钢厂的空预器中，由于化学性堵灰，空预器的寿命缩短了50%，同时锅炉排放的SO2浓度超标，严重影响了周边环境。这种堵灰往往需要特殊的化学清洗剂进行处理，处理成本较高。

第二章空预器堵灰的常见原因

2.1灰渣特性对堵灰的影响

(1)灰渣特性对空预器堵灰的影响显著。飞灰的粒径大小、形状、比表面积以及化学成分等特性都会影响其在空预