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回转式空气预热器堵灰及腐蚀的原因及预防(一)

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回转式空气预热器堵灰及腐蚀的原因及预防(一)

摘要：回转式空气预热器在火力发电厂中起着至关重要的作用，然而，在实际运行过程中，堵灰及腐蚀问题严重影响了其性能和寿命。本文首先分析了回转式空气预热器堵灰及腐蚀的原因，包括烟气特性、设备设计、运行维护等方面。接着，提出了针对性的预防措施，包括优化烟气处理、改进设备设计、加强运行维护等。通过实际案例分析，验证了这些措施的有效性，为提高回转式空气预热器的运行性能和延长使用寿命提供了参考依据。关键词：回转式空气预热器；堵灰；腐蚀；预防措施；火力发电厂

前言：随着我国火力发电产业的快速发展，回转式空气预热器作为提高锅炉热效率、降低污染物排放的重要设备，其性能和寿命备受关注。然而，在实际运行过程中，堵灰及腐蚀问题严重影响了其性能和寿命，成为制约火力发电厂稳定运行和节能减排的关键因素。因此，深入研究回转式空气预热器堵灰及腐蚀的原因，并提出有效的预防措施，对于提高火力发电厂的经济效益和环境效益具有重要意义。本文从烟气特性、设备设计、运行维护等方面分析了回转式空气预热器堵灰及腐蚀的原因，并提出了相应的预防措施。

一、回转式空气预热器的工作原理及结构特点

1.1回转式空气预热器的工作原理

(1)回转式空气预热器（AirPreheater,APH）是火力发电厂中用于预热燃烧空气的关键设备。它通过利用锅炉排出的高温烟气加热进入锅炉的冷空气，从而提高空气温度，减少燃料消耗，提高燃烧效率。工作原理主要是基于热交换的原理，通过回转体将高温烟气与冷空气进行逆向流动，实现热量传递。在理想情况下，空气预热器可以将进入锅炉的空气温度提升至约400°C，从而降低锅炉排烟温度，减少热损失。

(2)回转式空气预热器的核心部件是一个旋转的回转体，通常由多个叶片组成。这些叶片在旋转过程中将高温烟气引入预热室，并与冷空气进行热交换。烟气在预热室中流动的速度大约为4-6m/s，而冷空气的速度则在1-2m/s之间。这种高速气流在叶片间的狭窄通道中产生强烈的湍流，有利于提高传热效率。以某火力发电厂为例，该厂使用的回转式空气预热器在烟气入口温度为450°C的情况下，可以将空气温度从环境温度提升至约400°C，提高了约100°C。

(3)回转式空气预热器的传热过程主要依赖于对流换热。在烟气与冷空气接触的过程中，烟气中的热量通过对流传递给冷空气，使冷空气温度升高。根据传热学原理，对流换热的传热系数与流体速度、流体密度、流体性质等因素有关。在实际运行中，回转式空气预热器的传热系数可达50-100W/(m2·K)。此外，回转式空气预热器的设计还需考虑烟气和空气的流动阻力，以确保设备稳定运行。例如，某型回转式空气预热器的阻力损失仅为100Pa，确保了锅炉的稳定运行。

1.2回转式空气预热器的结构特点

(1)回转式空气预热器的结构设计复杂，主要由回转体、驱动装置、支撑结构、密封装置、烟气分配系统、空气分配系统等部分组成。回转体是空气预热器的核心部件，通常采用多叶片设计，叶片之间形成狭窄的通道，以增加烟气与空气的接触面积，提高传热效率。回转体材质通常选用耐高温、耐腐蚀的合金钢，如不锈钢、镍基合金等，以确保在高温烟气环境下长期稳定运行。例如，某型回转式空气预热器的回转体叶片采用特殊合金钢制造，其耐高温性能可达600°C以上。

(2)驱动装置是回转式空气预热器正常运行的保障，主要包括电机、减速器、联轴器等部件。电机负责提供足够的动力，使回转体以一定的转速旋转；减速器则将电机的转速降低至适合回转体旋转的速度；联轴器则连接电机和减速器，传递动力。驱动装置的设计需考虑运行过程中的振动、噪音等因素，以降低对周围环境的影响。以某火力发电厂为例，其回转式空气预热器的驱动装置采用变频调速技术，可根据实际运行需求调整转速，既保证了设备的稳定运行，又降低了能耗。

(3)支撑结构是回转式空气预热器的骨架，主要承担设备的重量和运行过程中的载荷。支撑结构通常采用高强度、耐腐蚀的材料，如碳钢、不锈钢等。支撑结构的设计需考虑设备安装、运行过程中的振动、热膨胀等因素，以确保设备在复杂工况下仍能保持稳定。密封装置是防止烟气泄漏和空气泄漏的关键部件，通常采用特殊的密封材料，如石墨、硅橡胶等，以适应高温、高压、腐蚀等恶劣环境。空气预热器的烟气分配系统和空气分配系统则分别负责将烟气均匀分配到回转体内部和将冷空气均匀分配到预热室，以确保烟气与空气充分接触，提高传热效率。例如，某型回转式空气预热器的烟气分配系统采用多级分配器，有效提高了烟气的均匀性。

1.3回转