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详细的空气预热器结构、参数及操作技巧，完整版！

时间：2025-04-17 16:46:20 来源：作者：

空气预热器，简称为空预器，是一种专门用于提升锅炉热交换效率和降低能耗的设备。它巧妙地利用了锅炉尾部烟气的热量来预热燃烧所需的空气。其位于锅炉尾部的烟道中，通过内部的散热片，将即将进入锅炉的空气预热至一定温度。它工作在烟气温度最低的区域，不仅回收了烟气的热量，降低了排烟温度，还因此提升了锅炉的工作效率。燃烧空气温度的提升，无疑促进了燃料的着火和燃烧，进而减少了不完全燃烧带来的损失。
一、这种设备一般分为板式、回转式和管式三种类型，其中回转式空气预热器在燃煤电站锅炉中尤为常见。
二、空预器结构详解
空预器主要由圆筒形的转子、固定的圆筒形外壳、烟风道以及传动装置所组成。其内部结构精妙，圆筒形外壳被巧妙地分隔成烟气流通区、空气流通区和密封区（过渡区）三个部分。转子上装载了受热面，这些受热面被划分为若干扇形仓格，每个仓格都填充了波浪形金属薄板制成的蓄热板。
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三、空预器的工作原理
空预器的烟气流通区与烟道相连通，而空气流通区则与风道相连。密封区的设计确保了烟气和空气的完全分隔，避免了它们的混合。受热面的转子通过传动装置的驱动而旋转，从而不断地交替通过烟气和空气流通区，完成热量的交换。由于烟气的流通量较大，其流通面积大约占据了转子总截面的半数左右。空预器的转向通常为：烟气侧流向二次风侧，再流向一次风侧。
1、空预器外壳结构
回转式空气预热器的壳体，呈现圆柱形，由多块精心设计的板件巧妙组合而成。这些板件包括两块主壳体板、一块侧座架体护板、两块转子外壳组件以及一块一次风座架。主壳体板通过与下梁及上梁的连接，稳固地支撑着预热器的重量，其四个立柱将大部分重量传递至锅炉构架。此外，主壳体板内侧精心布置的弧形轴向密封装置，配合外侧的调节装置，确保了密封性能的稳定可靠。侧座架体护板则与上量连接，其两个立柱分担了空预热器的一部分重量。
2、转子结构
转子作为装载传热元件（如波纹板）并可旋转的圆筒形部件，其设计旨在减轻重量、便于运输，同时优化制造和安装工艺。转子采用组合式结构，主要包含转轴、扇形模块框架以及传热元件等关键组件。
3、密封结构
空气预热器的漏风问题需要通过密封装置来解决。漏风现象主要分为两类：携带漏风和密封漏风。携带漏风是由于受热面的转动，将受热元件流通截面中的空气或烟气带入对方所致。而密封漏风，则是因为空预热器动静部分之间存在空隙，空气和烟气之间的压差导致漏风。
四、空预器参数
空预器的参数是确保其正常运行的关键。具体来说，空预器配备了特定型号的主驱动电机和辅驱动电机，以及不同类型的油泵，以满足其运行需求。此外，空预器的吹灰器和冲洗器也是不可或缺的部件，它们使用过热蒸汽和高压水作为吹灰介质，确保空预器的清洁和安全。
五、空预器的检查项目
在运行过程中，对空预器的检查至关重要。需要定期监测主驱动电机和辅驱动电机的电流，确保它们在正常范围内。同时，也要关注轴承的油温和冷却水情况，以及空预器出口处的排烟温度是否超过限定值。此外，空预器的运转声音和吹灰情况也是检查的重要方面。
六、空预器吹灰操作
吹灰是保持空预器清洁的重要手段。在锅炉启动期间及运行中有油枪投入时，应连续进行吹灰操作。同时，根据主汽压的变化，及时切换吹灰汽源，以确保吹灰效果和空预器的安全运行。
1、在以下情况出现时，应进行空预器吹灰操作：
（1）、当空预器的运行阻力超出其设计范围；
（2）、空预器排烟温度异常升高；
（3）、锅炉启动并带负荷运行时；
（4）、锅炉负荷出现大幅变动；
（5）、燃烧条件不佳，燃油和飞灰中可燃物含量过高；
（6）、停炉前或停用空预器前。
2、在锅炉启动阶段，空预器吹灰所需的汽源应取自辅助蒸汽系统，其蒸汽压力应不低于0.8 MPa，且温度控制在300～350℃范围内。
3、为保持锅炉的良好运行状态，建议每天对过热器、再热器和省煤器受热面进行全面吹灰，同时每班对空预器进行一到两次的吹灰操作。特别是在锅炉点火前及运行中投运油枪时，应连续对空预器进行吹灰。
七、空预器堵塞的原因及控制措施
1、硫份对空预器堵塞的影响：
NH4HSO4沉积原理：当NH3与SO3在H2O的作用下反应，会生成NH4HSO4。这种反应产物在150-230℃的温度范围内开始凝聚，这个温度区间恰好位于预热器的热端下部和冷端上部结合处。NH4HSO4会吸附大量的灰份，导致传热元件内部的流通通道被堵塞。沉积物会在层间大量积累，使得吹灰气流无法有效清除。一旦出现NH4HSO4的沉积，其沉积速度会迅速加快，进而导致空预器的阻力急剧上升。
此外，催化剂的中毒也会直接影响喷氨量和氨逃逸，进而增加空预器中NH4HSO4的含量。
2、空预器堵塞的危害：
（1）由于空预器的堵塞不均匀，会导致一、二次风压和炉膛负压出现周期性的波动。
（2）当空预器堵塞到一定程度时，在低负荷、低烟气量的工况下，引风机可能发生抢风现象，从而危及机组的安全运行。
（3）随着空预器阻力的增大，风烟系统的电耗也会相应增加。
（4）空预器堵塞后，阻力增大，局部烟气流速加快，导致空预器蓄热元件的磨损加剧，严重时甚至可能造成蓄热元件的损坏。
（5）空预器堵塞还会导致烟气系统的阻力增大，使得引风机的出力无法满足机组满负荷运行的需求，进而造成机组的限出力。
（6）最终，空预器堵塞问题可能迫使机组停运进行检修。鉴于空预器堵塞带来的诸多危害，我们必须采取措施尽快解决这一问题。
3、运行中预防空预器堵塞的措施：
（1）在确保炉膛燃烧稳定且充分的前提下，应充分利用低氮燃烧技术，通过调整二次风配比及氧量来降低炉膛温度，从而抑制NOx的生成并降低脱硝入口的NOx浓度。
（2）严格控制脱硝入口的温度在320~420℃之间，特别是在低温区间，应缩短烟气停留时间或避免喷氨，以减少NH4HSO4的生成。
（3）保持供氨压力的稳定，通常维持在0.3MPa左右，以便及时准确地调整供氨量。
（4）在机组启动和异常运行期间，需密切监控锅炉省煤器出口的未燃碳（油）浓度，防止其在催化剂和蓄热元件上积聚。
（5）严格控制氨逃逸率不超过3ppm，一旦超标，应立即减少喷氨量，从而尽量减少NH4HSO4的产生量。
（6）定期进行脱硝蒸汽吹灰，每周至少一次（设计要求为每月一至两次），以确保催化剂表面的清洁度。
（7）降低空预器的漏风率，保持炉空预器扇形板的自动投入并合理调整跟踪时间，同时降低一次风母管压力，以维持烟囱入口氧量的合理水平。
（8）确保空预器冷端排烟温度高于135℃，以减少冷端低温腐蚀和结垢的范围。
（9）根据需要调整空预器吹灰的频率和参数，以保持空预器表面的清洁度。
（10）对于发生受热面泄漏的锅炉，停炉后应立即排走炉内蒸汽，以防止进一步损坏设备。
（11）做好省煤器灰斗的疏灰管理工作，确保灰斗内的积灰及时排出。
合理配煤掺烧，严格控制入炉煤的硫份和灰份，是预防空预器堵塞的重要措施。一旦发生堵塞，可以采取以下方法进行解决：
首先，空预器高压水冲洗是一种有效的手段。该方法包括停炉时空预器高压水冲洗和在线高压水冲洗两种方式。通过使用超高压清洗设备，将冷端和中温端附着的垢质清除，从而疏通空预器。
其次，空预器升温热解也是一种可行的解决方案。硫酸氢铵在加热至约200℃时开始分解，因此，通过提高空预器温度至该范围，可以分解并清除硫酸氢铵。在实施过程中，需要逐步降低送风机出力，同时监视空预器出口排烟温升，当烟温达到200℃时，观察空预器烟气侧差压应开始下降，表示堵塞情况得到改善。
此外，空预器跳闸事故的处理也是关键。一旦发生跳闸，需要迅速采取措施。例如，关闭跳闸侧空预器入口烟气挡板，开启另一侧送风机出力，并开启空预器进口二次风联络挡板，以恢复正常运行方式。同时，要密切关注炉膛压力、一二次风温和排烟温度等参数的变化，以及同侧引/送风机的运行状态，确保锅炉的安全稳定运行。
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综上所述，通过合理配煤掺烧、采用空预器高压水冲洗和升温热解等方法，以及妥善处理空预器跳闸事故，可以有效地解决空预器堵塞问题，保障锅炉的安全高效运行。
（1）、在机组正常运行过程中，应尽量保持RB（Run Back）投入状态。若因特殊情况需短暂解除RB，应预先做好事故应对准备，并在参数稳定后立即重新投入RB。
（2）、若单侧空预器发生跳闸，将自动联跳同侧的吸、送风机。在RB投入时，系统会自动启动油枪，并保持两台磨煤机运行以稳定锅炉燃烧。若RB未自动投入，应立即手动启动油枪助燃，并保留三台磨煤机运行。
（3）、检查空预器辅电机是否联启成功。若辅电机启动失败，应立即进行手动盘车，并通知检修人员迅速排除故障，恢复电动机的正常运行。
（4）、确认故障侧烟气入口挡板是否自动关闭。如未关闭，应手动操作关闭该挡板。
（5）、解除送、引风机的自动控制，手动调整炉膛压力至正常水平。
（6）、密切监视跳闸侧的排烟温度，确保其不超过160度。一旦排烟温度超过该值，应立即通知脱硫系统采取相应措施。
（7）、若辅电机抢合成功，应联系项目部对主电机进行抢修。
（8）、若在短时间内无法恢复电动机的正常运行，应迅速降低负荷至50%以下。待空预器入口烟温降至150℃以下后，可以停止手动盘车操作。
（9）、深入调查空预器主电机跳闸的原因，并尽快恢复其正常运行。
需要注意的是，尽管空气预热器具有诸多优点，但在使用过程中也可能出现一些问题，如传热元件上沉积的未燃尽可燃物可能引发空预器着火。因此，对于空气预热器的使用和维护，需要采取相应的应对措施和详细的操作指导。此外，空气预热器在锅炉中的应用多为三分仓式，并配备了火警报警系统、间隙调整系统和变频控制系统，以确保其运行安全、方便且易于操作。由于空气预热器能显著提高锅炉系统的热交换性能，因此在烟气锅炉系统中得到了广泛应用。

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