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燃煤锅炉空预器积灰及其预防方法

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燃煤锅炉空预器积灰及其预防方法

摘要：燃煤锅炉空预器作为锅炉的关键部件，其积灰问题严重影响锅炉的运行效率和环保性能。本文针对燃煤锅炉空预器积灰问题，分析了积灰的原因，探讨了预防积灰的方法和措施，并对积灰的检测和清除技术进行了综述。研究结果表明，采取合理的运行参数、优化空预器结构设计、加强维护保养等措施可以有效预防空预器积灰，提高锅炉运行效率和环保性能。

随着我国经济的快速发展，能源需求量逐年增加，燃煤锅炉作为主要的能源消耗设备，在工业生产和生活中发挥着重要作用。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运行效率和环保性能成为当务之急。空预器作为燃煤锅炉的关键部件，其积灰问题直接影响锅炉的运行效率和环保性能。本文旨在分析燃煤锅炉空预器积灰的原因，探讨预防积灰的方法和措施，为提高燃煤锅炉的运行效率和环保性能提供理论依据和实践指导。

第一章燃煤锅炉空预器积灰问题概述

1.1燃煤锅炉空预器的作用及结构

(1)燃煤锅炉空预器，全称为空气预热器，是现代燃煤锅炉系统中不可或缺的关键设备。其主要作用是在锅炉运行过程中，通过回收烟气中的热量，预热锅炉进水，从而提高锅炉的热效率。空预器通常位于锅炉尾部烟道中，其工作原理是利用烟气在通过空预器时，将热量传递给流经空预器的冷却空气，实现热交换。这一过程不仅降低了排烟温度，节约了能源，同时也减少了烟气排放对环境的污染。

(2)空预器的结构设计复杂，主要由壳体、传热面、密封装置、支撑结构等部分组成。壳体通常采用耐高温、耐腐蚀的材料制成，以确保在高温、高压和腐蚀性烟气环境下长期稳定运行。传热面是空预器的核心部分，通常采用波纹板、光管、翅片管等形式，以提高传热效率。密封装置用于防止烟气泄漏和冷风侵入，保证锅炉运行的严密性。支撑结构则用于固定空预器，并承受其运行过程中产生的热膨胀和机械载荷。

(3)空预器的传热面设计直接影响其传热效率。波纹板式空预器具有结构紧凑、传热面积大、气流阻力小等优点，广泛应用于中小型锅炉。光管式空预器结构简单，制造成本低，但传热效率相对较低。翅片管式空预器则通过增加翅片来扩大传热面积，提高传热效率，但同时也增加了气流阻力。在实际应用中，应根据锅炉的具体工况和性能要求，选择合适的空预器结构形式。

1.2空预器积灰的危害

(1)空预器积灰对锅炉运行的影响是多方面的。首先，积灰会导致空预器的传热效率显著下降。据相关数据显示，空预器积灰厚度达到5mm时，其传热效率将降低约20%。这意味着锅炉需要消耗更多的燃料来产生相同的热量，从而增加了能源消耗。以某电厂一台350MW的燃煤锅炉为例，由于空预器积灰，每年多消耗约1.5万吨标准煤，增加了运营成本。

(2)积灰还会导致空预器阻力增加，影响锅炉的通风效果。当空预器阻力超过一定值时，锅炉的排烟风机需增加功率，以维持正常的通风。这不仅增加了电力消耗，还可能导致风机过载，缩短其使用寿命。据调查，某电厂一台300MW的燃煤锅炉，因空预器积灰，风机功率需增加约10%，导致年多耗电约200万千瓦时。

(3)空预器积灰还会影响锅炉的排放达标。积灰会导致烟气中颗粒物排放浓度升高，超过国家环保标准。以我国《大气污染防治行动计划》为例，要求燃煤锅炉颗粒物排放浓度不超过50mg/m3。然而，由于空预器积灰，许多锅炉的颗粒物排放浓度超过这一标准。以某地区一家钢铁厂为例，由于空预器积灰，其颗粒物排放浓度长期维持在80mg/m3以上，对周边环境造成严重影响。

1.3空预器积灰问题的现状

(1)空预器积灰问题在全球范围内都较为普遍，尤其是在燃煤锅炉应用较为广泛的地区。据统计，全球约有数百万台燃煤锅炉，其中大部分都存在空预器积灰问题。以我国为例，燃煤锅炉数量众多，空预器积灰问题尤为突出。据相关数据显示，我国燃煤锅炉空预器积灰造成的损失每年高达数十亿元。例如，某大型发电厂因空预器积灰，每年直接经济损失超过千万元。

(2)在工业领域，空预器积灰问题同样严重。许多工厂的锅炉系统都面临着空预器积灰的困扰。例如，某钢铁厂的一台100吨/小时燃煤锅炉，由于空预器积灰，导致锅炉效率下降约15%，每年多消耗煤炭约5000吨。此外，空预器积灰还可能引发锅炉故障，如管道堵塞、风机过载等，进一步增加了企业的运营成本。

(3)空预器积灰问题不仅影响锅炉运行效率，还对环境造成污染。由于积灰导致烟气中颗粒物排放浓度升高，一些地区的空气质量因此受到影响。例如，某城市在供暖季节，由于燃煤锅炉排放的颗粒物增多，空气质量指数（AQI）经常超过100，对市民健康造成威胁