关于空预器改造的几个核心问题

由于国家对环保要求的提高，各电厂在近几年均会被要求对火电机组进行脱销改造。增加脱硝，无疑改变了空预器的运行工况，对大多数电厂而言，空预器是必须进行改造的，否则将会造成很大的问题，如空预器的堵灰、腐蚀，甚至影响到整个锅炉的运行。
从目前情况看来，除了个别煤质极好，尤其是含硫量极低的电厂无须进行改造外，大部分电厂均应对空预器进行针对脱销的改造。
由于脱销这一市场非常庞大，而且都集中在这几年，而目前拥有空预器改造技术的仅寥寥数家，即便是这几家中，技术水平也是参差不齐。有些国内大厂虽然做过空预器很多年，但在脱销空预器改造方面没什么业绩，他们的技术也主要来源于多年前引进的CE或Alstone的技术，由于引进时脱销技术在国外也并未普及，即便是完全掌握引进的技术，针对脱销空预器的研发，与国外技术相比，也还有很大的差距。近几年国外空预器技术也在不断针对新工况进行改进、研发，如果没有充分的技术研发能力和业绩证明，进入空预器改造领域可能存在很大风险。

针对脱硝空预器改造，我们必须要注意以下几个核心问题：
一、 排烟温度是否过高？
很多电厂都想利用空预器改造的机会解决排烟温度过高的问题，从而尽可能提高锅炉效率。大多数电厂原来的空预器并没有预留层，单纯地将冷端换成搪瓷，并且加高到900多，并不能保证排烟温度一定降低，这涉及到热力学计算、阻力计算、温度场计算、波形选择、搪瓷质量等诸多问题，这些核心技术必须要有理论支持和多年的经验作为指导。如果不能解决排烟温度过高的问题，势必影响到锅炉效率，甚至导致排烟温度比原来的更高。

二、 会造成冷端低堵灰和中温端底部腐蚀吗？
在有些改造方案中，一味加高转子，而没有进行阻力、温度场的相关核算。并非所有的空预器通过加高转子，增加换热元件层高度就解决所有问题，有可能在降低了排烟温度的同时，又使得冷端综合温度过低，而导致冷端堵灰，甚至中温端底部落入酸露点范围内，导致腐蚀和堵灰。导致排烟温度虽然降低，但又造成了冷端腐蚀，这是很多空预器面临的问题。
解决这一问题，需要进行温度场分析。

三、 一二次风出口温度降低会降低吗？
很多情况下，如果波形的选型、制造等方面未达要求，可能会造成一二次风的出口温度低于原出口温度很多，这势必导致锅炉效率受影响。对于空预器改造而言，得不偿失。解决这一问题，需要相关的热力学理论计算和现场经验。

四、 换热元件的质量如何？
换热元件的高换热性和和低阻力性永远是追求的目标，但这二者又是矛盾的。通常阻力小的波形，换热不好，换热好的，阻力大。如何在二者之间寻找优化的波形，也是各换热器公司的研发内容之一，也是核心技术之一。由于各公司开发的不同波形、不同材质换热元件的换热系数都不一样，在热力学计算方法和结果也不尽相同。
对于搪瓷元件而言，大部分国内搪瓷元件生产厂家都采用湿法或所谓的半湿法等工艺生产搪瓷元件。搪瓷元件外表看来，并无太大区别。但实际根据我们多年经验，搪瓷元件的质量对于其寿命、换热效率的影响非常大。质量好坏主要体现在三个方面：基材、附着力、压紧力。由于搪瓷本身抗腐蚀性能良好，致密性也不是问题，所以这三点是判断质量好坏的要点。有些搪瓷元件公司甚至把搪瓷厚度不低于多少作为技术要求，这是非常不合理的。对于湿法镀搪瓷，缺点是无法做到均匀和很薄。不均匀的、过厚的搪瓷面，不仅在压制组装时容易造成剥落，也会降低换热效率。不恰当的基材和瓷粉材料，会导致附着力不好，搪瓷在压制时容易剥落。不恰当的基材和压紧力也会导致搪瓷剥落或过于松散。松散的元件在吹灰器等地作用下会相对滑动，导致元件剥落部位发生腐蚀和碎裂。在某些现场，质量不好的换热元件甚至只运行三个月，搪瓷元件就发生大面积碎裂损坏。所以，选择好的换热元件非常重要。

五、 如何处理因运行原因造成的冷端堵塞问题？
即便空预器改造时的选型没有问题，也很难保证运行中不发生堵塞，例如、煤质含硫量过高、氨逃逸率超标、天气异常低温等原因导致冷端堵塞。在这种情况下必须要有解决方案。通常改造时是空预器冷端加装高压水在线水洗的方式。10-20Mpa的高压水能解决运行中阻力过大的问题。对于吹灰器的选型、设计、运行都有严格的规定。

六、 改造后转子重量增加，底梁、轴承、顶底结构是否满足要求？
在空预器改造后，转子重量增加，对底梁、底部轴承等均应进行重新校核。尤其是对于国产轴承，转子重量的增加有可能带来风险。曾经有电厂改造后没有对轴承进行重新校核，运行后短时间内就发生碎裂情况。校核后根据情况决定是否需要更换新轴承或采用进口轴承。

七、 如何保证漏风率？
空预器进行脱硝改造后，由于阻力增大，冷端烟风压差增大，漏风会有所增加，所以如果要保重原有的漏风率，需要对密封系统进行改造，包括密封间隙也应进行重新计算。密封技术各厂都有不同的密封方式，选择好的密封方式要注意几点：1、漏风率是否满足要求并持续稳定；2、是否方便维护检修；3、是否影响系统运行。笔者推荐技术成熟的固定式密封，但固定式密封前提是要掌握密封间隙的计算技术。不推荐弹性密封、抽气密封。前者密封性能不稳定、维护工作量大、冷端积灰容易卡死；后者虽然可获得非常低得漏风率，但需增加大功率风机，整体节效果不明显，且结构复杂。
八、 如何避免可能发生空预器二次燃烧（着火）？
在进行脱硝改造时，通常会同时进行低氮燃烧器的改造。这会影响整个燃烧系统的运行工况，在改造完后对初次运行提出了较高的要求。统计表明，空预器的大部分着火事故都发生在启炉和停炉过程中，尤其是新机组或改造后的机组启动过程中，由于缺乏运行经验的积累，对空预器二次燃烧不能正确判断并快速处理，造成事故。对于很多国产空预器火灾报警系统没有或失效，不要对其进行加装或改造，并对消防系统进行改造或检修。

由于近年来脱硝改造一窝蜂上马，很多并不具备技术能力的小公司为了分一杯羹也加入其中，他们的研发能力、设计能力、施工能力都无法满足要求，这无疑埋下了隐患。各发电集团应该注意这些问题，防止出现严重后果。