空气预热器管损坏现象是什么

　　空气预热器管损坏是锅炉运行中的常见故障，主要表现为管子泄漏、堵塞、变形或破裂，可能引发锅炉效率下降、排烟温度异常、引风机负荷增大等问题，严重时甚至导致被迫停炉。以下是空气预热器管损坏的典型现象及分析：

　　一、外部直观现象

　　排烟温度异常

　　温度降低：管子泄漏时，冷空气通过破损处进入烟气侧，导致排烟温度下降(通常低于设计值10~20℃)。

　　温度分布不均：局部管子堵塞或积灰时，该区域烟气流通受阻，排烟温度显著高于其他区域(温差可达50℃以上)。

　　空气侧压力波动

　　压力下降：管子泄漏导致空气侧压力降低(如从设计值3kPa降至1.5kPa以下)，引风机电流可能异常升高(因漏风量增加)。

　　压力波动频繁：管子频繁热胀冷缩或振动时，空气侧压力会出现周期性波动(如每分钟波动3~5次)。

　　烟气侧颜色变化

　　白烟增多：管子泄漏导致蒸汽或冷凝水混入烟气，排烟呈白色(尤其在低温环境下更明显)。

　　黑烟或黄烟：管子堵塞引发局部过热，可能使积灰中的可燃物燃烧，排烟颜色变黑或发黄。

　　二、设备运行参数异常

　　锅炉效率下降

　　热损失增加：管子泄漏导致排烟热损失(q₂)升高(如从设计值5%升至8%以上)，锅炉效率(η)相应下降(计算公式：η=-q₂-q₃-q₄-q₅-q₆，其中q₂为排烟热损失)。

　　燃料消耗量增大：为维持锅炉出力，需增加燃料投入(如煤耗率上升5%~10%)。

　　引风机负荷异常

　　电流升高：管子泄漏导致漏风量增加，引风机需处理更多烟气，电流可能超过额定值(如从120A升至150A以上)。

　　振动加剧：引风机入口风量不均可能引发振动(振幅超过0.1mm需警惕)。

　　空气预热器进出口温差缩小

　　设计温差：正常工况下，空气预热器进出口温差(ΔT)应为50~80℃。

　　损坏后温差：管子泄漏或堵塞时，ΔT可能降至30℃以下(因热交换效率降低)。

　　三、内部检查发现的问题

　　管子泄漏

　　泄漏形式：

　　穿孔泄漏：管子内壁腐蚀或外壁磨损导致孔洞(直径通常<5mm)。

　　裂纹泄漏：管子因热应力或振动产生裂纹(常见于管子与管板连接处)。

　　泄漏位置：多发生在低温段(烟气温度<200℃区域)，因低温腐蚀更严重。

　　管子堵塞

　　堵塞物成分：主要为硫酸氢铵(NH₄HSO₄)、灰分或未燃尽碳粒。

　　堵塞特征：管子入口端堵塞时，烟气侧压差(ΔP)显著升高(如从500Pa升至2000Pa以上)。

　　管子变形或破裂

　　变形原因：

　　热膨胀受阻：管子固定不牢或支撑结构损坏，导致局部膨胀受限而弯曲。

　　飞灰磨损：高速烟气携带硬质颗粒冲刷管子，使管壁减薄(年减薄量可达0.5~1mm)。

　　破裂特征：管子破裂前可能伴随高频振动或异常噪音(频率>100Hz)。

　　四、环境与安全影响

　　低温腐蚀加剧

　　腐蚀机理：管子泄漏导致烟气中SO₃与水蒸气结合生成H₂SO₄，在管壁温度低于酸露点(通常120~150℃)时发生腐蚀。

　　腐蚀速率：严重泄漏时，管壁年腐蚀速率可达2mm以上(正常工况下<0.1mm/年)。

　　二次燃烧风险

　　风险条件：管子堵塞导致局部烟气温度升高(>400℃)，若积灰中含可燃物(如未燃尽煤粉)，可能引发二次燃烧。

　　现象：排烟温度骤升(10分钟内升高50℃以上)，预热器外壳发红，伴随爆燃声。

　　环保排放超标

　　NOx排放升高：管子泄漏导致燃烧空气量不足，燃烧温度降低，可能使NOx生成量增加(如从200mg/m³升至300mg/m³以上)。

　　粉尘排放超标：管子破裂导致灰粒泄漏，除尘器入口粉尘浓度升高(如从10g/m³升至50g/m³以上)。

　　五、典型案例分析

　　某电厂空气预热器管泄漏案例

　　现象：运行中排烟温度从140℃降至110℃，引风机电流从120A升至160A，锅炉效率下降3%。

　　原因：低温段管子因硫酸腐蚀穿孔(孔洞直径约3mm)，冷空气漏入烟气侧。

　　处理：停炉后更换泄漏管段，并对低温段管子喷涂耐腐蚀涂层(如搪瓷或合金粉末)，运行1年后未再发生泄漏。

　　某化工厂空气预热器管堵塞案例

　　现象：空气预热器进出口温差从60℃降至25℃，烟气侧压差从800Pa升至2500Pa。

　　原因：烟气中NH₄HSO₄在低温段凝结，与灰分结合形成硬质堵塞物(堵塞率达40%)。

　　处理：采用高压水冲洗(压力20MPa)结合化学清洗(5%NaOH溶液)，恢复后温差回升至55℃，压差降至1000Pa。

　　六、预防与应对措施

　　定期检查与维护

　　外观检查：每班检查排烟颜色、空气侧压力及引风机电流，发现异常及时停炉检查。

　　内部检测：每2年进行一次内窥镜检查或管子取样分析，评估腐蚀、磨损情况。

　　优化运行参数

　　控制烟气温度：确保低温段管壁温度高于酸露点10~15℃，可通过调整燃烧器配风或增设暖风器实现。

　　调整吹灰频率：根据积灰情况每4~8小时进行一次蒸汽吹灰(压力1.5~2.0MPa)，避免灰分堆积。

　　材料与结构改进

　　选用耐腐蚀材料：低温段管子可采用Corten钢(如09CuPCrNi-A)或搪瓷管，提高抗低温腐蚀能力。

　　优化管子布局：采用错列布置或加装防磨瓦，减少飞灰对管子的直接冲刷。

　　应急处理

　　泄漏处理：若泄漏量小(<5t/h)，可临时调整燃烧降低负荷运行;若泄漏量大，需立即停炉更换管段。

　　堵塞处理：采用高压水冲洗或化学清洗(如柠檬酸溶液)疏通管子，避免强制通风导致二次燃烧。