板式烟气换热器阻力降超标原因是什么?

烟气换热器阻力降超标可能由多种因素引起,以下是详细的原因分析及解释:

1. 设计缺陷

流道设计不合理:烟气流道过窄、换热管排列过密或导流板设计不当,导致局部流速过高或形成涡流,增加压降。

参数偏差:设计时未充分考虑实际运行参数(如流量、温度、烟气成分),导致实际工况超出设计范围。

材料选择不当:材料耐腐蚀性或耐磨性不足,长期运行后表面粗糙度增加,加剧阻力。

2. 积灰与堵塞

粉尘沉积:烟气中含有的灰尘、未燃尽颗粒物在换热面堆积,缩小流道截面积。

低温结露黏附:当烟气温度低于酸露点时,冷凝液与灰尘结合形成硬质结块(如硫酸盐结垢),堵塞流道。

吹灰系统失效:吹灰器(蒸汽、声波等)故障或维护不足,无法有效清除积灰。

3. 结垢与腐蚀

化学结垢:烟气中的CaO、SiO₂、硫酸盐等成分在高温下烧结,或在低温区形成结晶垢层。

酸性腐蚀:SO₃、HCl等腐蚀性气体在低温区冷凝,腐蚀金属表面,产生腐蚀产物(如FeS)堆积。

氧化与磨损:高速烟气携带颗粒冲刷管壁,导致表面粗糙度增加或局部磨损变形。

4.运行参数异常

超负荷运行:烟气流量或流速超过设计值,导致湍流加剧、压降上升。

温度波动:频繁启停或负荷变化引起热应力,导致结构变形(如换热管弯曲)。

氧含量变化:过量空气系数过高可能增加烟气体积,间接提升流速。

5. 设备老化与机械故障

结构变形:长期高温运行导致换热管膨胀变形,或支撑结构损坏,改变流道形状。

密封失效:旁路挡板、膨胀节等密封件老化,造成烟气泄漏或旁路,扰乱正常流动。

内部脱落物:防腐涂层剥落、保温材料碎裂等异物堵塞流道。

6.维护与操作问题

清洁不足:未定期进行化学清洗或机械清理,导致积灰/结垢持续累积。

检修不及时:未更换损坏的换热管或修复腐蚀穿孔,导致流道局部堵塞。

操作失误:启停过程中未按规程控制烟温,加速结露或热应力损伤。

7.燃料与工况变化

燃料品质波动:改用高灰分、高硫燃料(如劣质煤、生物质)导致烟气含尘量/腐蚀性成分增加。

工艺调整:生产负荷频繁变化或掺烧其他燃料(如废料),改变烟气物性参数。

8.系统漏风

外部漏风:炉膛或烟道漏入冷空气,增加烟气体积流量,提升流速及阻力。

内部泄漏:换热器内部隔板泄漏,导致烟气短路或回流,形成涡流阻力。

排查与解决建议

1.检查运行数据:对比设计参数与实际流量、温度、压差,识别异常工况。

2.目视检查与清理:停机后检查积灰、结垢情况,测试吹灰器效率。

3.材料分析:取样分析垢层成分,判断腐蚀或结垢类型(如硫酸盐、硅酸盐)。

4.流体模拟:通过CFD模拟烟气流场,验证是否存在设计缺陷(如局部高速区)。

5.加强维护:优化吹灰频率,采用高压水冲洗或化学清洗,修复损坏部件。

通过系统性地排查上述因素,可针对性采取改进措施,如优化设计、更换耐腐蚀材料、调整运行参数或加强维护,从而降低烟气换热器阻力,恢复系统效率。