空預(yù)器管內(nèi)(煙氣側(cè))堵灰的機理分析

  2024-07-31         0次

低溫腐蝕性粘結(jié)

由于空氣預(yù)熱器進(jìn)口冷風(fēng)溫度較低，而下級空預(yù)器管壁溫度也偏低，在此工況下，燃燒生成的SO3和煙氣中的水蒸汽結(jié)合形成硫酸蒸汽，它像一層膠膜，一面粘在鋼管壁面上并腐蝕金屬，一面不斷捕捉煙氣中的飛灰，并形成以多種硫酸鹽或亞硫酸鹽為基質(zhì)的水泥狀物質(zhì)。同時，管子上的積灰也不斷吸附煙氣中的SO2、SO3和水蒸汽，生成硫酸鹽或亞硫酸鹽，這種低溫粘結(jié)灰的形成主要與低溫腐蝕有關(guān)，在空氣預(yù)熱器冷段形成呈硬結(jié)狀，把管子堵死，此硬結(jié)狀較難清理。

硫酸氫氨型結(jié)灰

隨著環(huán)保對鍋爐脫硝要求的不斷提高，特別是超低排放后存在不可避免的氨逃逸，逃逸的氨氣進(jìn)入空預(yù)器與硫酸水蒸汽反應(yīng)，形成硫酸氫氨。當(dāng)溫度低于硫酸氫銨的沸點時，其就會凝結(jié)在空預(yù)器的鋼管壁面上，并且液相的硫酸氫銨具有非常高的粘性，進(jìn)而造成灰分顆粒的大量聚集，導(dǎo)致?lián)Q熱管通道變小，阻力上升直至堵塞，此粘結(jié)狀較難清理。

物理聚結(jié)

隨著循環(huán)流化床鍋爐分離器分離效率的不斷提高，飛灰顆粒度越來越小，微小灰粒單位重量具有較大的表面積，即具有較大的表面能，當(dāng)它與管壁接觸時，能靠分子吸附在壁面上。對于小于3～5μm的灰粒，因鋼管表面具有一定的粗糙度，此部分灰粒完全能靠機械作用拉住在鋼管壁面上，對于≤0．2μm的灰粒甚至可穿過鋼管氧化層而與鋼管金屬表面接觸吸附。另外，煙氣流中的飛灰顆?？杀桓袘?yīng)帶有靜電荷，帶電荷的灰?？快o電力足以克服本身重力而吸附于鋼管壁面上。上述兩種積灰起先是松散狀的，隨著時間推移則會成為不易清除的低溫粘結(jié)灰。

解決改善空預(yù)器堵灰的技改措施

為解決改善空預(yù)器堵灰的問題，結(jié)合實際運行情況，經(jīng)過多次交流、討論并與鍋爐廠進(jìn)行深入溝通的基礎(chǔ)上，技改措施如下:

1)減少低溫粘結(jié)灰的措施是空預(yù)器冷風(fēng)進(jìn)口由下級空預(yù)器改為中級空預(yù)器?？諝庠鞒虨?風(fēng)機→下級空預(yù)器→中級空預(yù)器→上級空預(yù)器?？諝猬F(xiàn)流程為:風(fēng)機→中級空預(yù)器→下級空預(yù)器→上級空預(yù)器。這樣能有效提高空氣預(yù)熱器冷風(fēng)進(jìn)口溫度與空氣預(yù)熱器管壁溫度的溫差值，從而減少并改善低溫粘結(jié)的堵灰現(xiàn)象。

2)改善清灰工作難度，減少物理聚結(jié)粘灰。由于上、中、下三級空預(yù)器均為立式鋼管式，管內(nèi)流煙氣，管內(nèi)一旦結(jié)灰堵塞，清除極其困難，而下級空預(yù)器堵灰較為嚴(yán)重且較難清除，因此，把下級空預(yù)器改為臥式空預(yù)器，管外走煙氣，管內(nèi)走空氣，管外結(jié)灰比管內(nèi)結(jié)灰易清除，而且臥式空預(yù)器安裝蒸汽吹灰器的吹灰效果更佳。

3)減少物理聚結(jié)粘灰措施:根據(jù)空預(yù)器結(jié)構(gòu)，中級立式空預(yù)器上部增設(shè)耙式蒸汽吹灰器，下級臥式空預(yù)器上部增設(shè)半伸縮式蒸汽吹灰器，定時進(jìn)行吹灰以減少物理聚結(jié)性結(jié)灰。

4)減少硫酸氫氨結(jié)灰的預(yù)防措施:加強運行管理，提高員工技能及意識，控制并減少氨逃逸量。另空預(yù)器整體下移預(yù)留催化劑安裝空間，根據(jù)技改后的使用情況再進(jìn)行決策。

空預(yù)器堵灰對鍋爐的運行造成很大的困擾，清灰方式很多，但接觸式清灰的效果相對好一些，尤其是機械清灰，更能清除粘性大吹不掉的積灰，不需要人工參與，可以遠(yuǎn)程控制，真正解決空預(yù)器堵灰的難題。