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摘要：空气预热器是利用锅炉尾部烟气余热加热燃烧所需空气的一种热交换的装置，用来回收烟气热量，降低排烟温度。同时，由于燃烧所需空气温度的提高，有利于燃料的着火和燃烧，从而减少了燃料不完全燃烧热损失，因此提高了锅炉效率，这对燃用难着火的燃料尤为重要。管式空气预热在运行中遇到的最大问题就是低温腐蚀、磨损、低温粘结灰，针对以上问题论文提出了相应的解决措施和应对方法。
关键词：管式；空气预热器；问题；应对措施
一、管式空气预热器运行中的问题
（一）管式空气预热器的低温腐蚀
烟气中含有水蒸汽和三氧化硫气体，当烟气进入空气预热器时，由于烟温降低或接触到温度较低的受热面金属，当受热面壁温接近或低于烟气酸露点时，烟气中的水蒸汽和三氧化硫气体将在金属表面凝结而形成硫酸，对壁面产生酸腐蚀，这种腐蚀称为低温腐蚀。一般 锅炉空气预热器失效的主要原因是低温腐蚀，且低温腐蚀多发生在低级空气预热器的低温组的空气入口端。
低温腐蚀造成空气预热器受热面金属破裂穿孔，使空气大量漏到烟气中，致使送风不足，炉内燃烧恶化，锅炉效率降低，同时腐蚀使积灰加重，使烟道阻力增大，造成送風机出力不足，影响燃烧，严重影响着锅炉的安全经济运行。
（二）管式空气预热器的低温粘结灰
低温腐蚀是低温粘结灰形成的主要诱因，而烟气酸露点又是低温腐蚀的成因，当烟气中的硫酸蒸汽在空气预热器管子上结露时，飞灰粒子很容易就粘在管子表面，最终形成积灰。由于飞灰粒子中含有CaO，与硫酸反应会生成具有粘性的CaSO4，越来越多的飞灰粒子会粘结在管子表面，当积灰严重到一定程度时烟道会被堵塞，烟气阻力增大，引风机功耗明显增大甚至出现超过风机额定载荷的危险。同时锅炉排烟温度升高，热效率下降。严重的积灰会使烟气侧传热系数降低，管壁温度进一步降低，沉积的灰又能吸附SO3，这将加速腐蚀过程，一旦腐蚀严重造成管子泄漏后，漏风会使烟温下降，腐蚀和积灰继续加重，长时间下去就会形成恶性循环，由此可见，两者是相互促进的。
（三）管式空气预热器的磨损
高速烟气冲刷空气预热器受热面管子时，烟气中的灰粒以及未完全燃烧的较大颗粒对管子的撞击会使管壁逐渐减薄，直至磨穿管子，这就是飞灰对受热面的磨损过程。烟气流速决定了撞击力的大小，烟气的飞灰浓度决定了撞击的次数，它们都是成正比的，空气预热器管子一旦被磨穿造成泄漏，将会影响锅炉安全运行，且需要花费大量人力进行维修和更换受损的管子。
二、管式空气预热器运行中的问题的应对措施
（一）低温腐蚀应对措施
空气预热器的腐蚀主要是烟气侧管子壁面上的酸性腐蚀，且以低温段为甚。其原因是燃料中含有硫，在燃烧后生成二氧化硫（SO2）和三氧化硫（SO3），当烟气温度低于露点时（特别是空气进口部位），烟气中的水蒸汽凝结成水珠，烟气中的二氧化硫（SO2）和三氧化硫（（SO3）易溶于水珠中而生成亚硫酸和硫酸，使空气预热器受热面钢材遭受酸性腐蚀。
1.腐蚀检查方法
用手电筒或用12V行灯在空气预热器下部用灯光照射管内，仔细观察管内壁是否有麻点和锈疤。必要时可抽出个别管子检查腐蚀程度。对大面积管壁腐蚀严重者，应适当更换，或将该管两端堵死。但一组管箱中，腐蚀损坏达到1/3时应更换整个管箱。
2.减轻和防止腐蚀的措施
（1）采用抗腐蚀的材料：近年来我国不少电厂：青岛、重庆、上海、南市、宝鸡、户县以及部分工业锅炉的空气预热器或其低温段采用耐热硼硅玻璃来代替钢管，根据试验结果：对防止低温腐蚀是很有成效的。虽热玻璃导热系数比钢小，但由于玻璃管对烟气、空气贴壁性好，且积灰减轻，反而使传热效果有所增加，但设计或改造时，仍应选用较高烟气流速，以减少积灰。玻璃管与管板材质不一样且又不能焊接，两种材料的膨胀系数也不同，要保证其膨胀自由且严密不漏，要合理设计管子与管板孔间的间隙密封结构。
（2）在运行中必须使空气预热器的壁温至少比烟气露点高出10℃。具体措施：①将送风机的吸风管装在锅炉温度较高的部份（例炉顶），以便吸入温度较高的空气，这样还可以提高锅炉设备的热效率和改善锅炉房的工作条件。②装置热空气再循环管，当锅炉在升火、低负荷运行时或者当外界空气温度较低时，在预热器后抽出部分热空气与冷风混合后进入空气预热器，以提高风机进口温度。但该方法增加了送风机的耗电量，提高了排烟温度，锅炉系统效率有所降低。③利用各种余热、余汽对空气预热器进口冷风进行预热，该方法对锅炉来说，因排烟温度增高，使锅炉效率降低但对于经济性不一定降低。
3.调整锅炉运行保持低氧燃烧
实践证明锅炉运行中只要过剩空气系数不超过1.03，就能在防止腐蚀和堵灰方面收到良好的效果。推广和使用低氧燃烧技术，对烧油炉更应如此。
4.使用添加剂
从炉膛或对流烟道中喷入气体氨和自云石粉，使其与烟气中的三氧化硫形成无腐蚀形物质。但要注意添加剂喷入要均匀，剂量要适当，同时要注意烟体粉尘增多，应当加强受热面的清灰。
5.燃料脱硫
燃料脱硫是能从根本上解决腐蚀间题的措施，但燃料脱硫技术目前尚不成熟，成本太高。
（二）磨损的应对措施
钢管式空气预热器的磨损，主要是受高速的烟气冲刷业发生在烟气进入管内1.5-2倍管径处，这是因烟气流入管口时，气流收缩后而使流速加大，在流动列距离竹1.5-2.0倍管径处才又扩散开来对管壁进行冲刷造成磨损。
防磨损措施：防磨损措施是加装防磨套管，防磨套管可自行制作，用1.5毫米厚的铁板经热轧卷成筒形，中间有接缝，端口略有翻边，接缝间隙不大于1毫米。防磨套管端头与管板之间涂耐火塑料，其成份为耐火砖沫0.5-3mm70%；耐火土20%；水泥和水玻璃10%。
（三）低温粘结灰的应对措施
因为低温粘结灰与烟气的酸露点是紧密相关的，所以同样可通过提高空气预热器受热面壁温来解决低温粘结灰的问题。在空气预热器区域安装蒸汽吹灰可有效减少积灰，蒸汽源必须是过热蒸汽，因为采用湿蒸汽吹灰的话，蒸汽中的水分反而会加重积灰，在锅炉冷态启动期间，蒸汽温度在 300℃以上才允许投入吹灰器。
三、结语
综上所述，经过对一期的空气预热器漏风问题采用了以上措施后，空气预热器失效现象得到了明显的控制。只要提高运行操作人员的技术水平，改善锅炉低氧燃烧工况，并通过有计划的对低级低温段空气预热器进行技术改造，就可以有效避免空气预热器的失效问题。
参考文献：
[1]张栋栋.降低1000MW机组空气预热器差压[J].设备管理与维修，2018，（01）：41-42.
[2]李永毅，韩宇，陈袁，徐钢，杨勇平.基于空气预热器分级设计的电站锅炉余热利用系统[J].热力发电，2016，（04）：41-47.
[3]陈珣，段学农，陈一平，朱光明，王敦敦.进风加热方式对空气预热器热力性能的影响[J].中国电力，2014，（10）：103-109.
关键词：管式；空气预热器；问题；应对措施
一、管式空气预热器运行中的问题
（一）管式空气预热器的低温腐蚀
烟气中含有水蒸汽和三氧化硫气体，当烟气进入空气预热器时，由于烟温降低或接触到温度较低的受热面金属，当受热面壁温接近或低于烟气酸露点时，烟气中的水蒸汽和三氧化硫气体将在金属表面凝结而形成硫酸，对壁面产生酸腐蚀，这种腐蚀称为低温腐蚀。一般 锅炉空气预热器失效的主要原因是低温腐蚀，且低温腐蚀多发生在低级空气预热器的低温组的空气入口端。
低温腐蚀造成空气预热器受热面金属破裂穿孔，使空气大量漏到烟气中，致使送风不足，炉内燃烧恶化，锅炉效率降低，同时腐蚀使积灰加重，使烟道阻力增大，造成送風机出力不足，影响燃烧，严重影响着锅炉的安全经济运行。
（二）管式空气预热器的低温粘结灰
低温腐蚀是低温粘结灰形成的主要诱因，而烟气酸露点又是低温腐蚀的成因，当烟气中的硫酸蒸汽在空气预热器管子上结露时，飞灰粒子很容易就粘在管子表面，最终形成积灰。由于飞灰粒子中含有CaO，与硫酸反应会生成具有粘性的CaSO4，越来越多的飞灰粒子会粘结在管子表面，当积灰严重到一定程度时烟道会被堵塞，烟气阻力增大，引风机功耗明显增大甚至出现超过风机额定载荷的危险。同时锅炉排烟温度升高，热效率下降。严重的积灰会使烟气侧传热系数降低，管壁温度进一步降低，沉积的灰又能吸附SO3，这将加速腐蚀过程，一旦腐蚀严重造成管子泄漏后，漏风会使烟温下降，腐蚀和积灰继续加重，长时间下去就会形成恶性循环，由此可见，两者是相互促进的。
（三）管式空气预热器的磨损
高速烟气冲刷空气预热器受热面管子时，烟气中的灰粒以及未完全燃烧的较大颗粒对管子的撞击会使管壁逐渐减薄，直至磨穿管子，这就是飞灰对受热面的磨损过程。烟气流速决定了撞击力的大小，烟气的飞灰浓度决定了撞击的次数，它们都是成正比的，空气预热器管子一旦被磨穿造成泄漏，将会影响锅炉安全运行，且需要花费大量人力进行维修和更换受损的管子。
二、管式空气预热器运行中的问题的应对措施
（一）低温腐蚀应对措施
空气预热器的腐蚀主要是烟气侧管子壁面上的酸性腐蚀，且以低温段为甚。其原因是燃料中含有硫，在燃烧后生成二氧化硫（SO2）和三氧化硫（SO3），当烟气温度低于露点时（特别是空气进口部位），烟气中的水蒸汽凝结成水珠，烟气中的二氧化硫（SO2）和三氧化硫（（SO3）易溶于水珠中而生成亚硫酸和硫酸，使空气预热器受热面钢材遭受酸性腐蚀。
1.腐蚀检查方法
用手电筒或用12V行灯在空气预热器下部用灯光照射管内，仔细观察管内壁是否有麻点和锈疤。必要时可抽出个别管子检查腐蚀程度。对大面积管壁腐蚀严重者，应适当更换，或将该管两端堵死。但一组管箱中，腐蚀损坏达到1/3时应更换整个管箱。
2.减轻和防止腐蚀的措施
（1）采用抗腐蚀的材料：近年来我国不少电厂：青岛、重庆、上海、南市、宝鸡、户县以及部分工业锅炉的空气预热器或其低温段采用耐热硼硅玻璃来代替钢管，根据试验结果：对防止低温腐蚀是很有成效的。虽热玻璃导热系数比钢小，但由于玻璃管对烟气、空气贴壁性好，且积灰减轻，反而使传热效果有所增加，但设计或改造时，仍应选用较高烟气流速，以减少积灰。玻璃管与管板材质不一样且又不能焊接，两种材料的膨胀系数也不同，要保证其膨胀自由且严密不漏，要合理设计管子与管板孔间的间隙密封结构。
（2）在运行中必须使空气预热器的壁温至少比烟气露点高出10℃。具体措施：①将送风机的吸风管装在锅炉温度较高的部份（例炉顶），以便吸入温度较高的空气，这样还可以提高锅炉设备的热效率和改善锅炉房的工作条件。②装置热空气再循环管，当锅炉在升火、低负荷运行时或者当外界空气温度较低时，在预热器后抽出部分热空气与冷风混合后进入空气预热器，以提高风机进口温度。但该方法增加了送风机的耗电量，提高了排烟温度，锅炉系统效率有所降低。③利用各种余热、余汽对空气预热器进口冷风进行预热，该方法对锅炉来说，因排烟温度增高，使锅炉效率降低但对于经济性不一定降低。
3.调整锅炉运行保持低氧燃烧
实践证明锅炉运行中只要过剩空气系数不超过1.03，就能在防止腐蚀和堵灰方面收到良好的效果。推广和使用低氧燃烧技术，对烧油炉更应如此。
4.使用添加剂
从炉膛或对流烟道中喷入气体氨和自云石粉，使其与烟气中的三氧化硫形成无腐蚀形物质。但要注意添加剂喷入要均匀，剂量要适当，同时要注意烟体粉尘增多，应当加强受热面的清灰。
5.燃料脱硫
燃料脱硫是能从根本上解决腐蚀间题的措施，但燃料脱硫技术目前尚不成熟，成本太高。
（二）磨损的应对措施
钢管式空气预热器的磨损，主要是受高速的烟气冲刷业发生在烟气进入管内1.5-2倍管径处，这是因烟气流入管口时，气流收缩后而使流速加大，在流动列距离竹1.5-2.0倍管径处才又扩散开来对管壁进行冲刷造成磨损。
防磨损措施：防磨损措施是加装防磨套管，防磨套管可自行制作，用1.5毫米厚的铁板经热轧卷成筒形，中间有接缝，端口略有翻边，接缝间隙不大于1毫米。防磨套管端头与管板之间涂耐火塑料，其成份为耐火砖沫0.5-3mm70%；耐火土20%；水泥和水玻璃10%。
（三）低温粘结灰的应对措施
因为低温粘结灰与烟气的酸露点是紧密相关的，所以同样可通过提高空气预热器受热面壁温来解决低温粘结灰的问题。在空气预热器区域安装蒸汽吹灰可有效减少积灰，蒸汽源必须是过热蒸汽，因为采用湿蒸汽吹灰的话，蒸汽中的水分反而会加重积灰，在锅炉冷态启动期间，蒸汽温度在 300℃以上才允许投入吹灰器。
三、结语
综上所述，经过对一期的空气预热器漏风问题采用了以上措施后，空气预热器失效现象得到了明显的控制。只要提高运行操作人员的技术水平，改善锅炉低氧燃烧工况，并通过有计划的对低级低温段空气预热器进行技术改造，就可以有效避免空气预热器的失效问题。
参考文献：
[1]张栋栋.降低1000MW机组空气预热器差压[J].设备管理与维修，2018，（01）：41-42.
[2]李永毅，韩宇，陈袁，徐钢，杨勇平.基于空气预热器分级设计的电站锅炉余热利用系统[J].热力发电，2016，（04）：41-47.
[3]陈珣，段学农，陈一平，朱光明，王敦敦.进风加热方式对空气预热器热力性能的影响[J].中国电力，2014，（10）：103-109.