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脱硝锅炉空预器堵塞原因分析及解决方案

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脱硝锅炉空预器堵塞原因分析及解决方案

摘要：随着我国环保政策的不断加强，脱硝技术已成为火电厂烟气脱硝的重要手段。空预器作为脱硝锅炉的关键设备，其运行状况直接影响脱硝效率。本文针对脱硝锅炉空预器堵塞问题，分析了其堵塞原因，并提出了相应的解决方案，旨在提高脱硝效率，降低能耗，为我国火电厂的环保发展提供参考。关键词：脱硝锅炉；空预器；堵塞原因；解决方案；脱硝效率。

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重要地位。然而，火电厂排放的氮氧化物等污染物对环境造成了严重影响。为了实现环保目标，脱硝技术应运而生。脱硝锅炉作为脱硝技术的核心设备，其性能直接关系到脱硝效率。空预器作为脱硝锅炉的关键部件，其运行状况对脱硝效率影响极大。近年来，空预器堵塞问题日益突出，严重影响了脱硝效率。因此，研究脱硝锅炉空预器堵塞原因及解决方案具有重要意义。

第一章脱硝锅炉空预器概述

1.1脱硝锅炉空预器的作用及结构

(1)脱硝锅炉空预器，全称为空气预热器，是火电厂锅炉系统中的一个关键部件。其主要作用是在锅炉燃烧过程中，利用高温烟气加热进入锅炉的冷空气，从而提高锅炉的热效率。空预器的设计效率直接影响到锅炉的整体性能，一般而言，空预器的热效率可达到90%以上。以某火力发电厂为例，该厂采用了一台300MW的脱硝锅炉，其空预器的热效率达到了92%，有效降低了燃料消耗。

(2)空预器的结构设计复杂，主要由空气通道、烟气通道、传热板片、支撑结构等部分组成。空气通道和烟气通道之间通过传热板片进行热交换，板片通常采用波纹或肋片形式，以增加传热面积。以某火力发电厂的脱硝锅炉空预器为例，其板片采用波纹形设计，单台空预器的传热面积达到2000平方米，有效提升了锅炉的换热效率。此外，空预器的支撑结构通常采用高强度材料，如不锈钢或合金钢，以保证其长期运行的稳定性和安全性。

(3)在实际运行中，空预器需要承受高温、高压和腐蚀等恶劣环境。以某火力发电厂脱硝锅炉空预器的运行数据为例，其入口烟气温度约为400℃，入口空气温度约为20℃，出口烟气温度约为150℃，出口空气温度约为100℃。在这样的高温环境下，空预器仍能保持良好的传热性能。此外，空预器表面会沉积一定量的灰尘和烟尘，这会降低其传热效率，因此，空预器的设计中通常会考虑防尘和易于清洗的特点，如采用可拆卸的板片和易于清洁的表面结构。

1.2空预器堵塞对脱硝效率的影响

(1)空预器堵塞会导致烟气流通截面积减小，进而增加烟气流动阻力，使得烟气在空预器内停留时间缩短，热交换效率降低。以某电厂300MW脱硝锅炉为例，空预器堵塞后，烟气温度从正常运行的150℃下降至120℃，降低了约20℃，直接影响了脱硝剂的反应效率。

(2)空预器堵塞还会导致烟气中未反应的氮氧化物浓度升高，因为烟气在空预器内的停留时间减少，使得脱硝剂与氮氧化物的接触时间不足。据统计，空预器堵塞后，氮氧化物排放浓度可能增加30%以上，严重违反了环保排放标准。

(3)空预器堵塞还会加剧脱硝剂的消耗，因为部分脱硝剂未能与氮氧化物充分反应就被排出系统。在某电厂的案例中，空预器堵塞导致脱硝剂消耗量增加约20%，不仅增加了运行成本，还缩短了脱硝剂的更换周期。

1.3空预器堵塞的现状及发展趋势

(1)空预器堵塞是火电厂脱硝系统常见的问题之一，近年来随着环保要求的日益严格，这一问题愈发受到重视。据统计，我国火电厂中空预器堵塞现象的发生率高达70%以上。以某火力发电厂为例，该厂共有5台300MW脱硝锅炉，每年因空预器堵塞导致的生产损失高达数百万元。空预器堵塞不仅影响了脱硝效率，还可能导致设备损坏、能耗增加，严重影响了火电厂的稳定运行。

(2)随着脱硝技术的不断发展和环保要求的提高，空预器堵塞问题已成为制约脱硝效果和火电厂经济效益的关键因素。目前，空预器堵塞的主要原因是烟气中的颗粒物、盐类和硫酸盐等沉积在空预器内部，导致传热面积减小，烟气流通截面积减小，热交换效率降低。据调查，空预器堵塞导致的热效率损失平均可达20%以上。以某电厂为例，空预器堵塞使得脱硝效率降低了约10%，氮氧化物排放量相应增加，对环境造成了较大压力。

(3)针对空预器堵塞问题，国内外研究者已开展了一系列研究，包括改进空预器设计、优化脱硝剂选择、加强运行维护等方面。在空预器设计方面，采用新型波纹板片、加强防尘设计等手段可有效降低堵塞风险。在脱硝剂选择方面，选择合适的脱硝剂和优化脱硝剂配比也是提高脱硝效果的关键。此外，加强运行维护，如定期清洗、监测烟气成分等，可以有效预防空预器堵塞。未来，随