【摘要】某厂从1月2日8：45左右开始，31空预器一次风侧差压一直有增大趋势，本文从空预器堵灰机理分析、脱硝系统运行情况对空预器堵灰影响分析等方面分析空预器赌灰原因，并提出空预器堵灰的控制和预防及在空预器发生严重堵灰时运行应采取措施。
【关键词】空预器;堵灰机理;脱硝系统运行;低温腐蚀;控制和预防
某厂从1月2日8：45左右开始，31空预器一次风侧差压有增大趋势，8日差压达到2.9KPa，摆动幅度为1.0KPa左右，但一次风母管压力摆动幅度并不大，没有影响到一次风机动叶自动调整，至10日时差压最大到4.0KPa，摆动幅度1.9KPa，母管压力摆动有变大趋势，为0.4左右，由于32侧一次风压没有摆动，因此母管压力的摆动对动叶自动调整影响仍不大，稳定工况下动叶调整幅度仅为1%左右。至19日晚停炉时31空预器一次风侧的摆动幅度最大仍为4.0KPa。期间3号机组已多次有限负荷情况发生。
一、31空预器堵灰原因分析
（一）堵灰机理
堵灰可分为物理性积灰和粘性积灰。物理性积灰是指烟气通过空预器时浮挂在蓄热元件波纹板的积灰，质地松软，通过定期吹灰就可以吹落;粘性积灰是由于烟气中的硫酸蒸汽和水蒸气在低温受热面上凝结，对低温受热面产生腐蚀，烟气中的飞灰黏附在潮湿的受热面上，形成低温黏结性积灰，此外，腐蚀使得受热表面粗糙不平，也容易掺烧积灰，这种积灰会引起流通阻力迅速不断的增加，直到流通部分完全堵塞为止。由于此类积灰主要发生在空预器冷端，因此预防粘性积灰主要是预防空预器转子的冷端低温腐蚀。
低温腐蚀的机理：燃料中硫分在燃烧过程中生成S02，其中一小部分S02（约0.5%～5%）会进一步氧化生成S03，S03与烟气中的水蒸气形成硫酸蒸汽，当受热面壁温低于硫酸蒸汽露点时，硫酸蒸汽便会凝结在受热面上，对金属产生强烈的腐蚀。
影响低温腐蚀的因素主要有：空预器冷端进口温度、烟气露点。烟气露点越低，冷端温度越高，则越不易发生低温腐蚀。
（二）发生此次空预器堵灰的可能原因
1）由于北方地区气温较低，，最低时降至-6～-9℃左右，虽然风机暖风器投入比较及时，但由于控制暖风器出口温度较低，仅为12℃左右，导致空预器排烟温度较低，换热波纹板结露现象发生，引起空预器堵灰。
2）空预器吹灰影响，一是吹灰的及时性，二是吹灰压力较低，吹灰效果不良。
3）由于电网原因，机组长期带较低负荷，排烟温度较低加剧了空预器堵灰。
4）煤质较差，烟气内含灰量增加，加剧了空预器堵灰。（设计入炉煤灰分为11%，实际是19%左右）
5）SCR催化剂活性不足，氨逃逸较多，在空预器低温受热面形成硫酸氢氨，加剧了低温腐蚀。
（三）要因分析
经过对比32空预器及41、42空预器运行情况，以及化学专业化验报告（表1-1），排除了氨逃逸引起的低温腐蚀，认为排烟温度较低，空预器低温侧蓄热板运行温度低于烟气露点温度，发生了低温腐蚀，导致了积灰。
（四）结论
（1）不是因为脱销氨逃逸造成的硫酸氢铵结垢，因为铵盐（NH3+）含量较低，痕量;
（2）样品硫酸盐（SO42-）含量较高，估计是硫酸盐腐蚀钢铁后和飞灰中的阳离子反应沉积。判断应该是硫酸盐腐蚀沉积结渣。
表1-1 空预器样品测试结果（该厂实验室色谱分析）
31空预器垢样 隔板垢样
F- 2.3% 2.38%
CL- 2.8% 2.9
NO3- 0.5% 1.02%
PO43- 1.2% 2.4%
SO42-（标靶物质） 21.09% 28.25%
NH3+（标靶物质） 0.0006% 0.00044%
Ca2+ 6.4 6.3
Mg2+ 2.3 2.4
Na+ 3.8 5.5
K+ 0.00001% 0.00001%
其余含量为不溶物等。
二、脱硝系统运行情况对空预器堵灰影响分析
脱硝对空预器的影响主要表现在氨逃逸后随烟气通过空预器冷段时有可能因为温度较低而腐蚀低温腐蚀，即硫酸氢氨对受热面的腐蚀。
实际上，在脱硝SCR运行时，由于机组变工况时NOx排放值摆动幅度也较大，喷氨调门跟踪不及时，再加上催化剂活性的影响，总有一部分氨逃逸，这也反映在氨逃逸测点的数值摆动上。如果氨逃逸量不大，或时间较短，即使空预器冷段温度较低，也不会产生严重影响，但如果空预器冷段低温时间较长，氨逃逸形成的硫酸氢氨会加剧空预器堵灰。
根据化验实验室色谱分析，垢样里面的NH3+含量非常少，仅为百万分之几，可以排除氨逃逸对空预器堵灰的影响。
三、空预器堵灰的控制和预防
低温受热面的腐蚀和堵灰的根本原因是由于烟气中存在SO3以及受热面金属壁温低于烟气露点的缘故，因此要减轻和防止低温腐蚀与堵灰应从以下几方面着手：
1.提高受热面壁温在烟气露点以上：
提高空预器空气入口温度，根据环境温度和入炉煤硫分变化情况及时投入风机暖风器，提高风温，避免因烟气露点较低掺烧低温腐蚀;根据负荷的变化保持空气预热器入口冷风温度在25-40℃的范围。并根据排烟温度的情况及时观察暖风器调温风档板的自动调节情况，使其保持合适的开度，以确保空气预热器冷端综合温度在规定范围内。
2.空预器器运行时加强对其运行维护，通过监视其一二次风侧出入口压差、送、引、一次风机电流及风机动静叶开度以及空预器出口氧量变化，来判断空预器堵灰情况。空预器一、二风侧出入口压差增大或大幅度摆动，各风机电流增大或摆动，说明空预器堵灰已经较为严重，应及时进行空预器连续吹灰。
3.合理安排空预器吹灰：
正常情况下空预器地吹灰效果对积灰有较大地影响：实践证明合理地吹灰频次和合适的吹灰参数（包括吹灰压力和蒸汽温度）能够有效抑制受热面（指蓄热元件）积灰。但必须指出就地设备及运行软件应能保证吹灰系统疏水正常，要求疏水温度达到300℃及以上，也就是蒸汽过热度要保证，因为如果蒸气疏水不彻底，不仅能加重空预器积灰还有可能加速蓄热元件的腐蚀。
4.合理调整空预器扇形板位置，最大程度减少空预器漏风。
5.控制入炉煤灰份，在不能控制入厂煤的灰份前提下，过合理配煤，尽量减少入炉煤煤质大幅度波动。
6.选择合适的蓄热元件波形板，尤其是冷端元件，最大程度地增加流通面积并减少积灰。
7.加强燃烧调整，保持适当的过量空气系数，减少三氧化硫的产生。
运行中由于燃料中的硫分难以控制，为了保证电负荷要求就必须要保证锅炉的热负荷，才能满足蒸发量的要求，因此，保证适当的过量空气系数可以降低烟气中的三氧化硫的形成。由于我厂采用了低NOx 轴向旋流燃烧器，适合于低氧燃烧，在燃烧器的上方布置有辅助风风口以保证燃烧过程中的氧量不足从而确保燃料的完全燃烧，因此在运行中应加强燃烧调整，保持合适的过量空气系数，不但能降低烟气中NOx的含量同时又能减少SO3生成，控制硫酸蒸汽的形成，从而最大限度地降低空气预热器的腐蚀。
四、在空预器发生严重堵灰时运行应采取措施
1.空预器保持连续吹灰，定期检查吹灰压力，保证吹灰压力达到运行要求。
2.应根据堵灰程度在升降负荷时将风机调节方式设为全手动状态。
3.控制升降负荷速率，以减小对负压的影响。
4.升降负荷时调整送风量时应根据风粉比例，并参考氧量变化，增减风量时注意负压变化趋势。
5.调节一次风压时应注意两台一次风机运行情况，防止发生抢风;在启停磨煤机过程中应加强一次风机运行参数监视。
6.机组负荷500MW及以上时两台空预器一次风侧及二次风侧差压应小于3KPa，超过3.5KPa时应降低机组负荷。
7.当发生辅机设备故障或跳闸时值班员应加强炉膛负压的监视和调整。
五、结论
经过化学化验排除了氨逃逸引起的低温腐蚀，造成此次空预器赌灰的原因是排烟温度较低，空预器低温侧蓄热板运行温度低于烟气露点温度，发生了低温腐蚀，导致了积灰。并针对此种情况提出了空预器赌灰的控制预防和在空预器发生严重堵灰时运行应采取措施。
参考文献
[1]樊泉桂主编.锅炉原理.北京：中国电力出版社，2004
[2]朱全利主编.锅炉设备及系统.北京：中国电力出版社，2006.
[3]曾汉才编.燃烧与污染.武汉：华中理工大学，1990.