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关于锅炉空预器堵灰的原因分析及解决办法黄国辉

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关于锅炉空预器堵灰的原因分析及解决办法黄国辉

摘要：锅炉空预器堵灰问题在工业锅炉运行中十分常见，它不仅影响锅炉的运行效率，还可能引发安全事故。本文通过对锅炉空预器堵灰原因的深入分析，探讨了堵灰现象的成因，包括粉尘特性、锅炉运行参数、空预器设计等因素。针对堵灰问题，提出了相应的预防和解决措施，如优化空预器设计、调整锅炉运行参数、改进除灰方式等，旨在提高锅炉的运行效率和安全性。本文的研究成果对指导实际生产具有重要的参考价值。

随着工业的快速发展，锅炉作为重要的能源转换设备，在国民经济中扮演着重要角色。然而，锅炉在运行过程中，空预器堵灰问题一直是一个难以解决的问题。堵灰会导致空预器阻力增加，热交换效率降低，严重时甚至可能引发锅炉爆炸等安全事故。因此，对锅炉空预器堵灰原因进行分析，并提出有效的解决办法，对于提高锅炉运行效率、保障生产安全具有重要意义。本文从锅炉空预器堵灰的成因出发，结合实际生产情况，对堵灰原因进行深入分析，并提出相应的预防和解决措施。

一、锅炉空预器概述

1.空预器的作用及结构

空预器，即空气预热器，是锅炉系统中的关键部件之一，其主要作用是提高锅炉的效率，减少能耗。它通过利用锅炉排烟中的热量加热进入锅炉的空气，从而降低排烟温度，提高燃料燃烧效率。据统计，空预器的使用可以使锅炉热效率提高约5%至8%。例如，某大型发电厂采用高效空预器后，年节约标准煤量达数千吨。

空预器的结构设计复杂，主要由空气分配系统、热交换面、烟气流通通道和除灰系统等部分组成。空气分配系统负责将冷空气均匀地分配到热交换面上，确保热交换效率。热交换面通常采用波形或翅片结构，增大了空气与烟气的接触面积，提高了传热效率。烟气流通通道的设计则旨在降低阻力，确保烟气流畅。以某化工厂的锅炉空预器为例，其热交换面积达到400平方米，有效降低了烟气温度。

在现代锅炉设计中，空预器通常采用模块化设计，便于安装和维护。除灰系统是空预器结构中不可或缺的部分，其目的是及时清除热交换面上的积灰，防止堵灰现象的发生。常见的除灰方式包括机械除灰、气力除灰和湿式除灰等。以某钢铁厂的空预器为例，其采用了机械除灰方式，通过振动或旋转刷的方式清除积灰，大大提高了除灰效率和锅炉的运行稳定性。

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，其主要功能是利用锅炉排烟的热量预热进入锅炉的空气。当高温烟气通过空预器的热交换面时，热量通过热交换面传递给冷空气，使冷空气温度升高，从而预热空气。以某火力发电厂为例，其空预器的设计热交换面积为500平方米，能够将排烟温度从200°C降至120°C，有效预热空气。

(2)空预器通常采用逆流式或顺流式结构。在逆流式中，冷空气和烟气在热交换面两侧逆向流动，烟气从热交换面的一侧进入，从另一侧排出，空气则相反。这种设计使得热交换效率更高，因为烟气温度始终高于空气温度。某炼油厂的锅炉空预器采用逆流式设计，其热交换效率达到95%以上。在顺流式中，冷空气和烟气在同一侧流动，热交换效率相对较低。

(3)空预器内部的热交换面设计至关重要，常见的有波形板、翅片管等结构。这些结构能够增加空气和烟气的接触面积，提高传热效率。例如，某水泥厂的空预器采用翅片管结构，其热交换面积达到800平方米，显著提高了热交换效率。此外，空预器内部还设有除灰装置，如振动装置、旋转刷等，以防止积灰影响热交换效率。某钢铁厂的空预器通过定期振动除灰，有效保持了热交换面的清洁，提高了锅炉的整体运行效率。

3.空预器堵灰的危害

(1)空预器堵灰对锅炉运行的影响是多方面的。首先，堵灰会导致空预器内部阻力增加，使得风机负荷加大，能耗上升。以某热电厂为例，空预器堵灰后，风机负荷增加了约20%，导致电耗增加了10%。其次，堵灰会降低空预器的传热效率，使得烟气温度升高，排烟热损失增加，锅炉热效率降低。据测算，空预器堵灰会导致锅炉热效率降低约5%至8%。此外，堵灰还会导致锅炉烟道和烟囱的磨损加剧，缩短设备使用寿命。

(2)空预器堵灰还可能引发一系列安全问题。由于堵灰导致空预器内部阻力增加，锅炉的运行稳定性受到影响，容易发生锅炉爆炸事故。某化工厂曾因空预器堵灰引发锅炉爆炸，造成人员伤亡和财产损失。此外，堵灰还会导致烟道和烟囱内积灰过多，增加火灾风险。在高温高压环境下，积灰一旦燃烧，火势蔓延迅速，后果不堪设想。因此，空预器堵灰问题不容忽视。

(3)空预器堵灰还会对环境造成负面影响。堵灰导致的锅炉热效率降低，使得燃料消耗增加，排放的污染物也随之增多。以某钢铁厂为例，空预器堵灰后，二