摘要：空气预热器简称空预器，是提高锅炉热交换性能，降低热量损耗的一种预热设备。空气预热器利用锅炉尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需空气以提高锅炉效率的热交换设备空气预热器就是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热面。用于提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗。多用于燃煤电站锅炉。空气预热器最大的优点是降低锅炉等设备的排烟温度，提高热效率;使燃料易于着火、燃烧稳定和提高燃烧效率。

一、空预器的分类

1、管式型

（1）、管式空气预热器的主要传热部件是薄壁钢管。管式空气预热器多呈立方形，钢管彼此之间垂直交错排列，两端焊接在上下管板上。管式空气预热器在管箱内装有中间管板，烟气顺着钢管上下通过预热器，空气则横向通过预热器，完成热量传导。

（2）、管式空气预热器的优点是密封性好、传热效率高、易于制造和加工，因此多应用在电站锅炉和工业锅炉中。管式空气预热器的缺点是体积大、钢管内容易堵灰、不易于清理和烟气进口处容易磨损。

2、回转式型

（1）、回转式空气预热器是再生式空气预热器最常见的形式，它是利用烟气和空气交替地通过金属受热面来加热空气。回转式空气预热器按运动方式可分为受热面转动和风罩转动两种。

（2）、转子旋转式空气预热器由圆筒形转子和固定的圆筒形外壳及驱动装置组成。

二、空气预热器的具体作用

（1）、空气通过空气预热器加热后再送入炉膛，使送入炉内空气的温度升高，让炉膛的温度得到相应提高，可使燃料迅速着火，改善或强化燃烧，提高燃烧效率;

（2）、空气通过空气预热器加热后送入磨煤机，作为煤粉的干燥剂;

（3）、降低和吸收排烟温度，减少锅炉热损失，提高锅炉效率;

（4）、炉膛内辐射传热量与火焰平均温度的四次方成正比。送入炉膛空气温度提高，使火焰平均温度提高，从而增强了炉内的辐射传热，从而在相同蒸发吸热量下，采用空气预热器可减少受热面的布置，节省金属耗量。

三、基本情况

（1）内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司（以下简称克旗公司），是一家煤化工企业，厂区内动力中心有7台470t/h的高压、单锅筒、自然循环、褐煤锅炉。每台锅炉配备两台有豪顿华生产的三分仓回转式空气预热器。换热元件为波纹板，自投产以来发生过几次空预器换热元件堵塞的情况。在锅炉进行氨气脱硝改造后，堵塞频率随之增加。

四、空预器堵灰现象

空气预热器发生堵灰，表现为一次风、二次风风压增大、炉膛负压难以维持，并出现摆动现象，摆幅逐渐加大，且呈现周期性变化，其摆动周期与空氣预热器旋转一周的时间恰好吻合，严重时导致送、引风机发生喘振、引风机无调节余量，影响到燃烧自动装置的投入。空气预热器堵灰后会造成锅炉排烟温度升高， 热风温度下降，风、烟系统阻力上升，一次风、二次风正压侧和烟气负压侧的压差增大，增加了空气预热器漏风;堵灰严重时，影响锅炉的满负荷运行。

五、空预器堵灰原因分析

以克旗公司的三分仓回转式空气预热器为例

锅炉运行中，空预器进出口烟气差压增大，引风机电流增加，锅炉总风量大幅波动，炉膛负压摆动，排烟温度偏差增大，堵灰严重时有时引起风机喘振。

5.1 锅炉燃煤特性偏离设计值太大。但由于目前燃煤供应相对紧张且受价格，锅炉炉膛结焦等各种因素的影响，锅炉燃煤实际不能按照设计煤种运行，经常出现较大偏差，致使相同负荷下锅炉燃煤量大幅增加，灰分也大量增加。

5.2 煤质含硫量大，实际燃烧的煤种的含硫量远远超过设计煤种的含硫量，煤中的硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫在催化剂（积灰中的Fe2O3）的作用下进一步氧化生成三氧化硫与烟气中的水蒸汽生成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽的存在使烟气的露点显著升高，当燃料中含硫量越高、过剩空气系数越大，烟气中SO3含量越高，露点也越升高。由于空预器中空气的温度较低，烟气温度不高，壁温常低于烟气露点，这样硫酸蒸汽就会凝结在空预器受热面上，烟气中的灰、沙粒便容易粘在空气预热器的受热面上形成积灰，在燃烧托浪岗煤时更为突出，表现为空预器前后差压增大，进一步发展就会造成空预器堵灰。再者氨逃逸率一直大于10ppb，容易形成鼻涕形状的硫酸氢铵， 硫酸氢铵的熔点 147℃，主要沉积在烟气温区：230-150℃，有气态→液态→固态转化，所以按温度梯度的分布，硫酸氢铵通常沉积在预热器中间部位传热原件上，在液态向固态转换时吸附灰分，直接沉积在空预器的传热元件上，长期运行会造成空预器堵塞。

5.3 省煤器灰斗输灰不通畅。一号炉省煤器输灰管路均由于煤质差磨损非常严重，灰分大使得输灰更加困难，输灰管线有时堵塞，形成恶性循环，加剧了空预器堵灰。

5.4 吹灰蒸汽过热度不够。

5.5 蒸汽暖风器泄漏。冬季由于气温变化剧烈，暖风器经常泄漏，严重时从风机底部排污口处有大量水排出，只能将暖风器被迫停运，使得排烟温度相应降低，不能保证冷端综合温度高于设计值运行，从而导致空预器低温段的腐蚀，更加重了空预器堵灰。

5.6 吹灰蒸汽阀门不严泄漏。因吹灰蒸汽进汽阀不严，水蒸汽漏入空预器内部，导致空预器堵灰。为此，我们对所有吹灰蒸汽进汽阀进行了彻底的研磨或更换等检修工作，基本解决了因吹灰蒸汽进汽阀门不严而引起空预器堵灰发生。

5.7 吹灰疏水管路直径设计太小，疏水不够彻底。空预器吹灰疏水管直径太小，当开始吹灰时，吹灰器进汽阀处明显看到有凝结水外漏现象，说明吹灰疏水没有完全疏干，有湿蒸汽进入空预器。

5.8 空预器水冲洗不彻底。停炉在三天以上基本上都要进行空预器水冲洗，由于停炉时间短，不能保证足够的冲洗时间，堵灰严重时需要2-3天才能将空预器完全冲洗干净。锅炉停运到空预器可以停止运行大约至少需要1天时间，这样空预器有效冲洗时间相对减少，造成冲洗不彻底，换热元件上残留部分垢物，在锅炉下次启动后很容易粘贴大量灰粒，并在下次冲洗时不易冲刷下去。