空气预热器一般安装在省煤器之后,利用烟气余热提高进入炉膛内的空气温度,从而提高炉膛温度,增加辐射热量,提高锅炉热效率,并有利于燃烧灰分和水分较多的劣质煤。
空气预热器事故主要分为损坏、腐蚀、堵灰、、变形以及燃烧等事故。
(1)损坏事故:空气预热器发生泄漏,烟气中混入大量空气的现象,就是空气预热器的损坏事故。如图2-3所示
发生现象:
①烟气中混入大量冷空气,使锅炉负荷显著降低,严重时被迫停炉;
②通风阻力增大,风机电动机电流表读数增大;
③送风的风压、风量不足,锅炉汽压下降;
④空气预热器烟气入口处负压突降;
⑤燃烧工况变化,破坏正常燃烧。
发生原因:
①长期飞灰磨损;
②尾部二次燃烧;
③管子材质不良,耐腐蚀和耐磨性降低;
④排烟温度过低,引起管壁腐蚀;
⑤管子积灰严重,局部过热损坏;
⑥空气预热器外壁温度低于排烟露点温度,受酸腐蚀。
处理方法:
①轻微损坏可继续运行,待备用炉投入运行后停炉检修;
②严重损坏,无法保证正常燃烧时,应紧急停炉,进行检修;
③如有旁通烟道可打开旁通烟道,然后关闭主烟道,维持运行;与此同时,必须严密监视排烟温度,不得超过引风机规定的温度值,否则应降低负荷或停炉。
预防方法:
①控制排烟温度和空气温度,使管壁温度在烟气露点以上,避免管壁产生酸性腐蚀;
②采用旋风燃烬室,减少飞灰量,防止飞灰磨损;
③管子材质应符合要求,耐高温,耐磨损;
④加强吹灰,防止尾部烟道严重堵灰。
(2)腐蚀、堵灰
原因:管式空气预热器腐蚀的机理主要是燃料中的硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫氧化生成三氧化硫,三氧化硫与烟气中的水蒸汽化合成硫酸,含有硫酸的蒸汽的烟气露点大为升高。当管壁温度低于露点时,硫酸就在管子表面凝结,因而腐蚀管子。腐蚀往往伴随着堵灰,构成恶性循环。综上所述,导致空气预热器腐蚀、堵灰的原因,第一是腐蚀源,即燃料中的硫,并转化为硫酸;第二是腐蚀、堵灰条件,即管壁温度低于烟气露点。[14]燃料总是含有硫的,因此一般情况下腐蚀源问题是无法避免的,而管壁温度偏低的问题是由结构设计、施工质量、运行水平等综合因素决定的。如图2-4所示
设计结构:
①空气预热器入口风温设计过低。一般分为入口前无暖风器或有暖风器,但离入口太近,来不及混合;入口结构不良,造成入口风温偏差过大;
②空气预热器风侧入口结构不良。
施工质量:由于未按照要求认真安装,使尾部烟道炉墙质量差,造成较大的漏风;另外空气预热器集箱间的密封连接件未安装或漏焊;座架连通箱焊封不严,使冷空气漏入烟气等使空气预热器出口烟温降低,因而使下级管箱壁温降低,造成腐蚀、堵灰的有利条件。
运行水平:
①炉膛出口过量空气系数过大。过量空气系数过大,使过热器及省煤器的吸热量增大,所以降低了排烟温度,使空气预热器壁温降低。另外过量空气系数增大导致炉内氧气增多,三氧化硫生成率增大。
②漏风过大;
③给水温度过低。一般是由于高压加热器未投,使给水温度偏低,进而导致过热器出口汽温升高,超温。过热器吸热量增大,造成尾部受热面出口烟温低于设计值,从而增加了腐蚀、堵灰的不利因素,使空气预热器腐蚀、堵灰加剧。
防止管式空气预热器腐蚀。堵灰的措施:
①防止预热器进、出口烟温过低(低于露点),特别是防止末级管箱出口壁温过低(要求高于烟气露点);
②采用热风再循环,提高空气预热器入口风温;
③加暖风器提高空气预热器入口风温;
④采用逆置式空气预热器,提高末级空气预热器管箱的壁温;
⑤加隔板,预防上级空气预热器的下部发生腐蚀;
(3)变形
空气预热器超过一定温度会发生变形,一般发生的原因是炉膛尾部烟道的二次燃烧。炉膛发生二次燃烧的原因,包括烟道内积存未燃尽的燃料燃烧使温度再次升高。另外,空气预热器运行不当、电厂检测系统故障都有可能引发空气预热器变形。
(4)空预器燃烧
事故分析:辽宁省华锦化工集团盘锦乙烯有限责任公司回转式空气预热器燃烧事故。2004年1月14日BF-1101B炉因火焰监测器检测不到火焰信号而报警联锁停车,2时左右,就在继续对B炉进行吹扫点火期间,总控人员发现锅炉系统报警盘上的停车报警,于是立即通知现场检查确认.检查中发现空气预热器换热元件已经冒烟着火,支撑板被烧得通红,并且蓄热板多半因严重过热而熔化变形,有的已脱落在烟道内。
事故原因:①频繁吹扫点火为锅炉沉积可燃物着火提供了充足的复燃条件;②由于吹灰机吹灰间时间设置太长或吹灰效果不良以及水冲洗装置没有按要求投用而导致可燃物累积。
处理方法为:在各阶段严密监视并记录锅炉运行参数,特别是尾部烟道压力、温度、空预器电流及进出口风温的前后变化,左右两侧对比,有异常及时反映处理,对各报警的发生引起足够的重视。
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