链接式清理枪头在空预器螺旋槽管清理中的应用

链接式清理枪头在空预器螺旋槽管清理中的应用

吴志鹏  王益铭

中石油第二建设有限公司   730060 甘肃省 兰州市 西固区

摘要：某石化公司动力锅炉装置为适应环保要求，使用脱硝装置进行烟气处理。脱硝装置出口逃逸出的氨气与烟气中的三氧化硫反应，并黏附在灰尘颗粒上，堵塞在空预器换热槽管中，使燃烧不稳定，影响锅炉运行。该类堵塞物较硬，同时空预器内部作业空间狭小，清理十分困难。基于此，文章对此类施工进行分析，根据现场实际提出制作链接式清理枪头，并进行现场应用，取得较好的应用效果，同时该施工方法在同类施工中具有较高的推广价值。

关键词：链接式、空预器、螺旋槽管、清理

1.引言

空预器全称空气预热器，是利用锅炉的排烟余热来预热的热交换设备。空预器作为锅炉重要的换热设备，其运行状况直接影响到锅炉的经济性及安全，而在设备运行过程中空预器易发生堵塞，影响其使用性能，危及装置正常生产。某公司锅炉装置原空预器槽管清理方法为使用Φ10不锈钢圆钢在冷段与热段双向人工冲击疏通，效率低下，同时清理效果不佳。因此制作新的清理工具，寻求新的清理方法迫在眉睫。

2.空预器堵塞分析

2.1内部堵塞物类型

空预器内部堵塞物一般分为三类，一种是呈粉末状的物质，此类物质不会粘结在设备上，易于清理。第二种是硫酸氢氨与灰尘混合的结晶物，此类物质聚集在一起堵塞在空预器螺旋槽管中，很难清理。硫酸氢氨的产生反应为：NH3+SO3+H2O→NH4HSO4 。第三种是块状的灰块，此类物质一般在空预器冷端下方，使用工具易于清理。

2.2内部积灰堵塞原理

空预器内部积灰主要是由于在锅炉燃烧过程中，进入空预器的烟气灰分过大，而蓄热元件间隙小，烟气流经蓄热元件时发生内部积灰造成堵塞。在设备运行过程中，硫酸蒸汽和硫酸氢铵结晶粘结灰分加剧堵塞情况，最后积灰和结晶相互促进，造成空预器积灰堵塞情况的进一步恶化，发生堵塞，严重影响设备工作效率，给装置生产带来波动。

2.设备现场条件及原清理工艺分析

该设备空预器使用Ф45*1.5的螺旋槽管，螺旋槽管有益与强化传热，同时兼具一定的抗积灰的能力。螺旋槽管长2.6米，下端清理作业空间1.5米，上端清理空间仅1.1米，清理作业的空间十分狭小。堵塞主要出现在空预器冷端螺旋槽管内，堵塞数量较多已超过总数三分之一。由于空间限制，原有清理工艺使用Ф10的不锈钢圆钢纯人工双侧冲击，此方法主要以自下向上冲击为主，这样槽管内的堵塞物会被冲击粉碎，然后延管壁掉落，待单根槽管大部分管段清理疏通后，再自上向下冲击堵塞管束，达到疏通目的。人工冲击传递有限，加之空间限制，采用此法只能勉强疏通部分堵塞物较少较疏松的槽管，清理时多耗时、费力。

2.解决措施

2.1创新技术施工

物该类堵塞物硬而脆，同时螺旋槽管内部凹凸不平，不易清理。根据堵塞物特性及原清理方法，进行创新设计。因作业空间的限制，无法使用较长的清理工具，制作类似火车车厢一样的链接杆，利用各杆间的链接实现槽管内部全行程清理；原有清理对螺旋槽管内的堵塞物只有竖直方向上的冲击，清理效果有限，为此在链接杆顶部增加可旋转钻头制成清理枪头，在传递竖直冲击的同时增加旋转的冲击力，使硬而脆的铵盐堵塞物清理的更加彻底；原法采用人力提供冲击力，耗时费力，为提高效率，使用手持式电动工具由单人进行手持，然后将电能转化为机械能。通过以上创新优化，可弥补原清理方法中的不足，实现应用目标。

2.2措施实施

链接式清理枪头使用Φ16螺纹钢作为支撑杆，这样可对侧面管壁上的堵塞物进行清理。然后在连接杆上端焊接Φ16合金钻头，下端焊接M14的碳钢螺母作为链接点，实现各支撑杆的链接，链接式枪头全长制作为1.2m。如下图所示

图一 链接式清理枪头

制作冲击钻连杆，使用Φ16螺纹钢，前端焊接M14高强度螺柱（35CrMo材质），可与链接式清理枪头连接，后端焊接适配的四坑钻柄，与轻型冲击钻相连，如图五所示，结合作业现场空间，制作200mm与1200mm的两种类型。

图二 冲击钻连杆

3.技术应用

技术原理：人工手持电动轻型冲击钻（省时、省力），将旋转的冲击力，通过冲击钻连杆和链接式清理枪头，作用于堵塞的Φ45螺旋槽管中的堵塞物上，由于铵盐结晶堵塞物硬而脆，在枪头的冲击作用下，会迅速粉碎，然后延管壁下落。使用链接式清理枪头，可在单侧（冷端下方）顺利实现空预器全行程清理疏通，大幅提高了施工效率，清理效果较好。

四、结论

链接式清理枪头在动力锅炉装置空预器螺旋槽管清理中的应用，有效的解决了锅炉空预器槽管堵塞的问题，缓解了空预器效能下降，提高了施工效率，降低了作业成本，产生出一定的经济效益，而且提升了攻关人员的解决难题的能力，技术能力得到进一步提升。同时，为锅炉装置安全平稳运行提供技术保障。此链接清理枪头施工方法，可在类似的小空间热交换设备检修时推广，具有良好的借鉴作用，攻关后形成的成果解决问题作用显著，具有很强的实用性。

参考文献

[1]王广兵,宋绍伟.锅炉空预器堵灰的原因分析及处理措施［J］.电力科技与环保,2013,29(06):43-44.

[2]张林,李阳春.空预器堵灰的原因分析及处理措施［J］.热力发电,2008(10):43-45.