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空预器堵塞的原因分析及预防措施

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空预器堵塞的原因分析及预防措施

摘要：空预器作为燃煤锅炉的关键设备，其运行状态直接影响到锅炉的效率和排放。本文通过对空预器堵塞原因的分析，从设计、操作、维护等方面提出了相应的预防措施，以期为提高空预器运行效率和锅炉整体性能提供参考。研究发现，空预器堵塞的主要原因是飞灰沉积、腐蚀和磨损等，预防措施包括优化设计、加强操作管理、定期维护和故障处理等。通过实施这些措施，可以有效降低空预器堵塞的发生率，提高锅炉的运行效率和环保性能。

随着我国经济的快速发展和能源需求的不断增长，燃煤锅炉作为重要的能源转换设备，在工业生产和生活中发挥着至关重要的作用。然而，燃煤锅炉的排放问题也日益突出，成为我国大气污染的重要来源之一。空预器作为燃煤锅炉的关键设备，其运行状态直接影响到锅炉的效率和排放。近年来，空预器堵塞问题频繁发生，严重影响了锅炉的正常运行和环保性能。因此，研究空预器堵塞的原因及预防措施具有重要的理论意义和实际应用价值。本文通过对空预器堵塞原因的分析，从设计、操作、维护等方面提出了相应的预防措施，以期为提高空预器运行效率和锅炉整体性能提供参考。

一、空预器概述

1.空预器的结构及工作原理

空预器，全称为空气预热器，是现代燃煤锅炉系统中一种重要的节能和环保设备。其结构主要由空气通道、烟道、热交换元件、密封装置和支撑结构等部分组成。空气通道和烟道是空预器的主体部分，它们通过交错布置形成多个通道，使得空气和烟气在相对流动中实现热交换。热交换元件通常采用金属板翅结构，这种结构具有较大的比表面积和优良的传热性能，能够有效提高热交换效率。

在工作原理上，空预器利用烟气余热加热进入锅炉的空气，从而提高锅炉的燃烧效率。具体过程如下：燃烧产生的烟气在锅炉内流动，温度通常在300℃至400℃之间。这些高温烟气通过空预器时，与冷空气进行热交换，将热量传递给空气。冷空气在吸收热量后温度升高，随后进入锅炉燃烧室，与燃料充分混合燃烧。这一过程不仅提高了燃烧效率，减少了燃料消耗，同时降低了排烟温度，有助于减少氮氧化物（NOx）和二氧化硫（SO2）等污染物的排放。

以某电厂300MW机组为例，该机组空预器采用双级错列布置，热交换元件为波纹翅片结构。在运行过程中，烟气在空预器内的流速约为8m/s，空气流速约为4m/s。经过计算，该空预器每小时可回收热量约4.5×10^6kJ，相当于每年节约标准煤约500吨。此外，由于空预器的应用，该电厂的排烟温度从原来的120℃降至80℃，有效降低了NOx和SO2的排放量。这一案例充分说明了空预器在提高锅炉效率和环保性能方面的积极作用。

2.空预器的作用及重要性

(1)空预器在燃煤锅炉系统中扮演着至关重要的角色，其主要作用是提高锅炉的燃烧效率。通过回收烟气中的热量，空预器能够将冷空气加热，使得空气温度升高，从而提高了燃料燃烧的完全性和效率。这一过程不仅减少了燃料的消耗，降低了运行成本，同时也减少了烟气的排放，有助于减轻环境污染。

(2)空预器的应用对于降低锅炉排放具有显著效果。它能够有效降低排烟温度，减少氮氧化物（NOx）和二氧化硫（SO2）等有害气体的排放量。根据相关数据，安装空预器后，锅炉的NOx排放量可降低约30%，SO2排放量可降低约50%。这一环保效益对于实现节能减排目标具有重要意义。

(3)空预器还能延长锅炉的使用寿命。由于烟气在锅炉内流动时温度较高，容易导致锅炉受热面结垢和腐蚀。空预器通过回收烟气余热，降低了受热面的温度，从而减少了结垢和腐蚀现象的发生。此外，空预器还能提高锅炉的热效率，降低能耗，为企业和国家节约大量能源资源。因此，空预器在燃煤锅炉系统中具有重要的地位和作用。

3.空预器堵塞的危害

(1)空预器堵塞会导致锅炉运行效率显著下降。由于空预器内部通道变窄，烟气流通受阻，燃烧所需的空气量减少，导致燃料燃烧不完全，锅炉热效率降低。据相关数据显示，空预器堵塞会导致锅炉热效率降低约5%至10%，严重时甚至可达到20%以上。

(2)空预器堵塞会增加锅炉的能耗。由于热交换效率降低，锅炉需要消耗更多的燃料来维持正常工作，导致能源浪费。此外，堵塞还会增加风机和引风机的负荷，进一步增加电力消耗。据统计，空预器堵塞可能导致锅炉能耗增加约10%至20%。

(3)空预器堵塞会对锅炉设备造成损害。由于烟气流通不畅，锅炉受热面温度升高，容易导致结垢和腐蚀。长期堵塞还会使空预器内部压力升高，增加设备损坏的风险。此外，堵塞还可能导致锅炉爆炸事故，给企业和人员安全带来严重威胁。因此，空预器堵塞的危害不容忽视。

二、空预器堵塞的原