600MW锅炉空预器堵塞原因分析及防范方法.docx

毕业设计（论文）

PAGE

1-

毕业设计（论文）报告

题目：

600MW锅炉空预器堵塞原因分析及防范方法

学号：

姓名：

学院：

专业：

指导教师：

起止日期：

600MW锅炉空预器堵塞原因分析及防范方法

摘要：随着我国能源结构的不断调整，火电厂在能源供应中发挥着越来越重要的作用。锅炉空预器作为火电厂的关键设备之一，其运行状态直接关系到电厂的安全生产和经济效益。本文针对600MW锅炉空预器堵塞问题进行了深入研究，分析了堵塞的原因，提出了相应的防范方法，旨在为我国火电厂的安全稳定运行提供理论支持和实践指导。关键词：锅炉空预器；堵塞原因；防范方法；火电厂

前言：锅炉空预器是火电厂中重要的设备之一，其主要作用是在锅炉燃烧过程中，将烟气中的热量传递给空气，提高空气温度，从而提高燃烧效率。然而，在实际运行过程中，锅炉空预器容易出现堵塞现象，导致锅炉效率下降，严重时甚至可能引发安全事故。本文通过对600MW锅炉空预器堵塞原因的分析，提出了一系列防范措施，以期为火电厂的安全稳定运行提供有益参考。

一、锅炉空预器概述

1.1锅炉空预器的作用与结构

锅炉空预器在火电厂中扮演着至关重要的角色，其主要作用是利用烟气余热预热空气，提高锅炉燃烧效率。具体来说，空预器通过将锅炉燃烧产生的烟气中的热量传递给空气，使空气温度升高，从而减少燃料消耗，降低排放污染物。据相关数据显示，空预器的应用可以使得锅炉热效率提升约2%，每年可节约燃料约3%。例如，某大型火电厂通过更换空预器后，年节约燃料成本高达数百万元。

锅炉空预器主要由空气预热段和烟气预热段组成。空气预热段位于锅炉的上部，烟气从锅炉底部进入，经过预热段后温度升高，然后进入燃烧室。烟气预热段则位于锅炉的下部，空气从锅炉上部的空气预热段进入，经过烟气预热段后温度降低，随后进入燃烧室。这种结构设计使得空气和烟气在锅炉内逆向流动，有效提高了热交换效率。以某600MW机组为例，其空预器设计为双流程结构，烟气侧面积为1000平方米，空气侧面积为800平方米，热交换效率达到95%以上。

锅炉空预器采用的材料和制造工艺对设备的性能和寿命有着重要影响。常用的材料包括不锈钢、铝硅酸盐陶瓷和高温合金等。这些材料具有耐高温、耐腐蚀、强度高等特点。以不锈钢为例，其耐高温能力可达1000℃以上，耐腐蚀性能良好，广泛应用于烟气预热段。在实际应用中，某火电厂曾因空预器材料选择不当导致设备损坏，经更换优质不锈钢材料后，设备运行稳定，使用寿命延长。此外，空预器的制造工艺也对设备的性能产生重要影响，如焊接质量、保温性能等。

1.2锅炉空预器的工作原理

(1)锅炉空预器的工作原理基于热交换的基本原理，其主要目的是利用烟气中的热量预热空气，从而提高锅炉的燃烧效率。在锅炉运行过程中，烟气从锅炉尾部排出，携带大量的热量。空预器通过设计成空气和烟气逆向流动的方式，使得烟气在通过空预器时，将热量传递给空气。具体来说，烟气从锅炉尾部进入空预器的烟气侧，经过一系列曲折通道，与空气侧的空气进行热交换。空气在进入空预器之前，通常已经经过除尘、脱硫等处理，以确保其清洁度。

(2)空预器内部的热交换过程涉及复杂的传热现象，包括对流传热、辐射传热和导热。对流传热主要发生在烟气侧和空气侧的表面，通过流体流动实现热量传递。辐射传热则发生在空预器的表面，通过热辐射将热量传递给周围的空气。导热则发生在空预器材料内部，通过固体传导将热量从高温区域传递到低温区域。为了提高热交换效率，空预器通常采用错列式或顺列式的翅片结构，以增加烟气与空气的接触面积。

(3)锅炉空预器的工作过程可以概括为以下几个步骤：首先，经过处理的空气进入空预器的空气侧，在翅片表面与烟气进行热交换，空气温度升高；然后，高温烟气在空预器的烟气侧经过曲折通道，与空气侧的空气进行热交换，烟气温度降低；最后，预热后的空气进入燃烧室，参与燃烧过程，而冷却后的烟气则排入大气。这一过程中，空预器不仅提高了锅炉的燃烧效率，还降低了烟气的排放温度，有助于减少环境污染。以某600MW机组为例，空预器的设计使得烟气温度降低约50℃，空气温度升高约100℃，有效提高了锅炉的整体性能。

1.3锅炉空预器堵塞的危害

(1)锅炉空预器堵塞会导致锅炉效率显著下降，据统计，堵塞程度达到30%时，锅炉效率将降低约5%。以某火电厂600MW机组为例，若空预器堵塞导致效率降低5%，则每年将多消耗约1.8万吨标准煤，增加运行成本数百万元。此外，空预器堵塞还会导致锅炉排放的污染物浓度升高，如SO2、NOx等，对环境造成严重影响。

(2)空预器堵塞还会增加锅炉的运行负荷，导致锅炉本体和辅机的磨损加剧。据研究，空预器堵塞使得锅炉本体和辅机的负荷增加约10%，进而缩短设备的使用寿命。以某火电