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火力发电厂空预器常见问题及解决措施

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火力发电厂空预器常见问题及解决措施

摘要：火力发电厂空预器作为燃煤发电的关键设备，其运行状况直接影响到发电效率和环保排放。本文针对火力发电厂空预器常见问题进行了深入分析，包括空预器堵塞、漏风、磨损、效率下降等问题，并提出了相应的解决措施。通过对空预器运行原理的阐述，分析了各种问题的成因，结合实际案例，提出了预防性维护、优化操作、设备改造等解决方案，为火力发电厂空预器的稳定运行提供了理论依据和实践指导。

随着我国经济的快速发展和能源需求的不断增长，火力发电作为我国主要的电力供应方式，其地位和作用日益凸显。然而，火力发电厂在运行过程中产生的污染物对环境造成了严重影响。为了实现可持续发展，降低污染物排放，提高能源利用效率，火力发电厂设备的技术改造和优化运行显得尤为重要。空预器作为燃煤发电的关键设备，其性能直接影响着发电效率和环保排放。因此，研究火力发电厂空预器常见问题及解决措施具有重要的现实意义。本文旨在通过对空预器运行原理、常见问题及解决措施的研究，为火力发电厂空预器的稳定运行提供理论依据和实践指导。

第一章火力发电厂空预器概述

1.1空预器的作用及分类

(1)空预器，即空气预热器，是火力发电厂中用于提高热效率的关键设备。其主要作用是利用烟气中的热量预热进入锅炉的空气，从而降低燃料消耗，提高发电效率。空预器通过将锅炉排出的高温烟气与进入锅炉的冷风进行热交换，使冷风温度升高，进而提高锅炉的燃烧效率。此外，空预器还能有效降低烟气的排放温度，减少热损失，对环境保护具有重要意义。

(2)空预器按照结构和工作原理可以分为多种类型，主要包括板式空预器、管式空预器、回转式空预器等。板式空预器结构简单，占地面积小，但易发生堵塞问题；管式空预器具有较高的热交换效率，但结构复杂，对烟气流速和压力要求较高；回转式空预器则兼具两者优点，结构紧凑，运行稳定，但设备成本较高。在实际应用中，根据火力发电厂的具体条件和需求选择合适的空预器类型至关重要。

(3)空预器的分类还可以根据其材质、制造工艺和安装方式等进行细分。例如，按材质可分为铸铁空预器、不锈钢空预器等；按制造工艺可分为焊接空预器、钎焊空预器等；按安装方式可分为固定式空预器、可调式空预器等。不同类型的空预器在性能、成本和适用范围上存在差异，因此在选择时应综合考虑多方面因素，以确保空预器能够满足火力发电厂的实际需求。

1.2空预器的工作原理

(1)空预器的工作原理基于热交换的原理，通过将锅炉尾部排出的高温烟气与进入锅炉的冷空气进行热交换，从而提高空气的温度，减少燃料的消耗。在热交换过程中，烟气温度通常在400-500℃之间，而冷空气的初始温度可能仅为50-100℃。例如，某火力发电厂采用回转式空预器，烟气在空预器内停留时间约为2-3秒，在此期间，冷空气温度可从50℃升至约200℃。

(2)空预器内部通常采用波纹板、肋片管或蜂窝结构等设计，以提高热交换效率。以波纹板为例，其具有较大的比表面积和良好的流动性能，烟气在通过波纹板时，与冷空气的接触面积增大，热交换效果显著。据某电厂测试，采用波纹板设计的空预器，其热交换效率可达到90%以上。此外，空预器的热交换面积通常为锅炉受热面积的10%-20%。

(3)空预器的工作过程还包括烟气的流动和空气的循环。烟气在空预器内呈螺旋状流动，使烟气与冷空气充分接触，提高热交换效率。某电厂的空预器设计烟气入口速度为5-6m/s，出口速度为2-3m/s，烟气在空预器内的停留时间约为2-3秒。同时，空预器还需配置空气循环风机，以保证冷空气在锅炉内的均匀分布。例如，某电厂的空气循环风机功率为1500kW，转速为1500r/min，可有效驱动空气在锅炉内循环。

1.3空预器在火力发电厂中的应用

(1)空预器在火力发电厂中的应用十分广泛，是现代燃煤锅炉系统的重要组成部分。其主要功能在于提高热效率，降低能耗，减少污染物排放。在火力发电厂中，空预器通常安装在锅炉尾部烟道，与锅炉尾部受热面相连，通过烟气与空气的热交换，使进入锅炉的空气温度升高，从而提高燃料的燃烧效率。例如，某火力发电厂采用空预器后，燃料消耗量降低了5%，同时减少了10%的CO2排放。

(2)空预器在火力发电厂中的应用不仅可以提高热效率，还有助于降低烟气的排放温度。在燃烧过程中，烟气的排放温度越高，其携带的热量就越多，导致能源浪费。通过使用空预器，烟气的排放温度可以降低至150℃以下，有效减少热损失，提高能源利用率。此外，空预器还能减少氮氧化物（NOx）和硫氧化物（SOx）的排放，有助于改善环境质量。