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空预器堵灰原因分析及治理措施

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空预器堵灰原因分析及治理措施

摘要：空预器作为火电厂烟气脱硫的关键设备，其运行状况直接影响到脱硫效率。本文针对空预器堵灰问题进行了深入研究，分析了堵灰的主要原因，提出了相应的治理措施。通过对堵灰原因的深入剖析，为空预器的维护和管理提供了理论依据，有助于提高空预器的运行效率和降低故障率。关键词：空预器；堵灰；原因分析；治理措施

前言：随着环保要求的不断提高，火电厂烟气脱硫成为关注的焦点。空预器作为烟气脱硫系统的重要组成部分，其运行状况对脱硫效率有重要影响。然而，在实际运行过程中，空预器堵灰问题时常发生，严重影响了脱硫效率和发电设备的正常运行。因此，对空预器堵灰原因进行分析，并提出有效的治理措施，具有重要的实际意义。本文通过对空预器堵灰问题的研究，旨在为提高空预器运行效率和降低故障率提供理论支持。

第一章空预器及其工作原理

1.1空预器概述

(1)空预器，全称为空气预热器，是火电厂烟气脱硫系统中关键设备之一。它主要承担着预热空气和烟气、降低排烟温度、提高燃料利用率的功能。在燃煤火力发电厂中，空预器的作用尤为重要，其设计合理与否直接关系到整个脱硫系统的运行效率和能耗。据统计，空预器的热交换效率通常在60%至90%之间，这意味着在最佳工作状态下，它可以显著减少烟气排放的温度，降低能源消耗。

(2)空预器的结构一般由空气侧和烟气侧两部分组成，通过错列或顺列的方式布置。空气侧通常包括空气分布器、空气通道、空气挡板等部件，烟气侧则包括烟气分布器、烟气通道、烟气挡板等。在实际应用中，空预器的设计参数如错列度、通道尺寸、挡板角度等都会影响其性能。以某火电厂为例，其空预器的设计错列度为0.75，烟气通道直径为2.4米，这些参数确保了其在正常运行时的热交换效率。

(3)空预器的材质选择对堵灰现象的发生也有显著影响。目前，空预器常用的材料包括不锈钢、铝制和耐高温的合金材料等。其中，不锈钢材料因其耐腐蚀性能和较高的热交换效率而被广泛采用。例如，某火电厂空预器采用的不锈钢材料厚度为6毫米，能够有效承受烟气温度达到400摄氏度的工作环境。此外，空预器的设计和制造质量也是决定其使用寿命和运行效果的重要因素。

1.2空预器工作原理

(1)空预器的工作原理基于热交换的原理，其主要功能是在不增加燃料消耗的情况下，通过提高空气和烟气的热交换效率来降低排烟温度。在火电厂中，空气预热器通过利用排烟余热预热进入锅炉的空气，从而减少锅炉燃料的消耗。其工作过程如下：首先，烟气从锅炉尾部流出，进入空预器的烟气侧，烟气在通过烟气通道时，与空气侧的空气进行热交换，将热量传递给空气。经过热交换后的烟气温度降低，而空气温度升高，这样既降低了排烟温度，又提高了空气温度，为锅炉燃烧提供了更充分的氧气。

(2)空预器内部通常采用错列或顺列的翅片结构，这种结构设计可以增加热交换面积，提高热交换效率。在错列布置中，空气和烟气在通道内交错流动，这种流动方式可以减少烟气的流动阻力，同时增加热交换面积。以某火电厂空预器为例，其烟气侧和空气侧的翅片交错布置，翅片间距为25毫米，翅片高度为50毫米，这样的设计使得烟气侧和空气侧的热交换面积达到了最大，从而提高了热交换效率。此外，空预器内的空气挡板和烟气挡板还可以调节空气和烟气的流动方向，进一步优化热交换过程。

(3)空预器的工作过程中，空气和烟气的流动速度、温度、压力等参数都会对热交换效果产生影响。为了确保空预器的高效运行，需要对这些参数进行精确控制。例如，通过调节空气挡板和烟气挡板的角度，可以改变空气和烟气的流动速度，从而调整热交换效果。同时，空预器的设计还需考虑防止烟气中的飞灰在翅片上积累，即堵灰问题。为此，空预器通常采用清灰装置，如反吹风系统、蒸汽吹扫系统等，定期清除翅片上的积灰，以保证热交换的连续性和效率。在实际运行中，空预器的性能监测和参数调整是保证其长期稳定运行的关键。

1.3空预器在烟气脱硫系统中的作用

(1)空预器在烟气脱硫系统中扮演着至关重要的角色。其主要作用是预热脱硫剂（如石灰石）所用的水，提高脱硫效率。在脱硫过程中，脱硫剂与烟气中的二氧化硫发生化学反应，生成硫酸钙等物质。这一过程需要大量的热量，而空预器正是为此提供热源的设备。以某火电厂为例，其空预器预热脱硫剂用水的温度可达70℃，有效降低了脱硫剂的消耗量，提高了脱硫效率。据数据显示，空预器预热脱硫剂用水的温度每提高10℃，脱硫效率可提升5%。

(2)空预器在烟气脱硫系统中的另一个作用是降低烟气排放温度。烟气中的热量可以通过空预器传递给空气，从而降低排烟温度。这一