火电厂脱硝机组空预器堵塞原因及应对措施

火电厂脱硝机组空预器堵塞原因及应对措施

吴杰

华电能源股份有限公司佳木斯热电厂黑龙江佳木斯154005

摘要：空预器的运行状况对锅炉的安全和经济运行有着重大影响。空预器的堵塞问题一直存在，特别是在加装脱硝后，堵塞情况更加严重。因此，怎么有效减少空预器堵塞是各大火电机组积极探索的方向。火力发电机组在超低排放改造后，空预器差压逐渐升高，影响机组的安全性和经济性，通过这方面的认真探讨，对于从事相关工作的技术人员具有一定的借鉴价值。

关键词：火电厂；脱硝机组；空预器；空预器堵塞

引言

通过对空预器堵塞的原因进行全面分析，对空预器堵塞的治理制定有效应对措施，实施后达到了防止空预器堵塞的目的，进而确保其始终处于良好的工作状态之中，为脱硝机组的安全平稳运行提供可靠的保障。本文对某火电厂的两台燃煤机组锅炉配套的空气预热器出现的问题，进行了比较深入的分析研究，明确了导致其发生堵塞的原因，进而制定有针对性的应对措施，从而为确保空气预热器的畅通运行提供了可靠保障。

1火电厂脱硝空预器堵塞概述

尽管空预器的堵塞不可避免，但是通过控制入炉煤质、高压水冲洗等措施可以有效减少空预器积灰堵塞问题。本文以某火电厂为例，该厂自脱硝系统投入运行以后，空气预热器堵塞日益严重，压差随着时间的延长不断升高，空预器差压升高情况越来越严重，1B空预器尤其明显。空预器差压上升后，造成排烟温度升高，空预器出口一二次风温降低，导致引风机运行电流大幅上升，引风机电耗增加。2017年12月23日10时31分，1B空预器烟气侧差压最高达到了3316Pa，同侧引风机进出口差压升高至9.3kPa，根据该机组的运行经验，引风机在9.5kPa左右就会有失速的可能，机组被迫限负荷运行。空预器堵塞已经严重影响机组的安全性和经济性。

2空预器堵塞的原因分析

2.1入炉煤硫份偏高

该厂燃煤锅炉设计煤种为淮南烟煤，收到基全硫St.ar为0.35%，校核煤种为淮北烟煤，收到基全硫St.ar为0.7%，然而实际上燃用煤种煤源比较多，变化较大，煤种含硫量在0.35~2%之间变化，进厂煤种较大偏离了设计值。入炉煤含硫量偏高，造成烟气中SO2含量增大，使烟气露点温度升高，当空预器冷端温度低于或接近烟气露点时，预热器中存在的硫酸蒸汽遇到温度较低的波形板，就会在其上凝结，并且由于烟气中含有大量的灰分，就会与冷凝的硫酸蒸汽结合，长此以往就会堵塞预热器孔道，引起差压升高。

2.2运行调整不当锅炉长期负荷偏低，排烟温度低，脱硝催化剂入口烟气温度偏低，氨逃逸大，硫酸氢氨生成量增大。机组升降负荷、启停制粉系统时，煤粉未完全燃烧，容易造成空预器堵灰。锅炉启动时，吹灰不够，吹灰蒸汽温度太低。另外，空预器用蒸汽吹灰时，疏水未排尽，使吹灰蒸汽带水，从而造成飞灰粘附在空预器受热面，导致空预器堵塞。

2.3空预器吹灰效果不理想

在实际的工作过程中，空气预热器的吹灰效果会受到多种因素的影响，进而导致其吹灰效果发生不同程度的变化。当其受到的影响较大时，其吹灰能力就会大大降低，导致其无法进行彻底的吹灰作业，进而影响了吹灰效果，造成空气预器传热元件灰尘的逐渐聚集，从而造成了积灰现象。

2.4燃烧煤种偏离设计值

煤种的硫份对空预器堵塞存在较大的影响。根据某厂经验，当煤硫份长时间＞0.8%后，会缓慢导致空预器差压增大。燃煤中硫分越高，硫氧化物含量越高。烟气露点温度受SO3浓度影响很大。SO3含量越高，烟气露点升高越明显。如果空预器的温度低于烟气露点，H2SO4蒸汽就会在空预器凝结。烟气中的灰就会粘附在空预器的冷端处上，形成积灰和堵塞[1]。另外，燃煤灰分过高，会使空预器结焦堵灰、磨损严重。

3空预器堵塞的应对措施

3.1强化燃煤掺配，控制入炉煤含硫量

通过与供货方签定控制来煤硫分的购煤合同，控制入炉煤硫分，以减少烟气中SO2和SO3的生成量，降低NH4HSO4生成的几率。自2018年以来，该厂来煤结构调整，进厂煤质得到改善，含硫量在0.3~1.3%之间，较之往年有大幅下降。

3.2做好吹灰器的改造利用

机组检修时机，在空预器冷端增设2台吹灰器，实现空预器冷端与热端都能吹灰，消除空预器的积灰死角。同时在新增加的脱硝装置中，在保留蒸汽吹灰的基础上，增加压缩气体的声波吹灰器，并每天定期执行声波吹灰。

3.3加强空预器吹灰管理

1）在吹灰工作之前，需要对汽源系统采取有效的疏水措施，将问题升高至240℃之上，并且确保所有的疏水阀关闭后才能进行疏水操作。2）为了提高吹灰效果，需要根据实际的积灰情况，适当增加吹灰次数，进而确保吹灰效果。3）锅炉启动时，要将空预器吹灰器和脱硝吹灰器投入连续运行[1]。4）加强对吹灰器阀门的综合治理，避免内漏，防止吹灰器进不到位，失去吹灰效果。

3.4降低氨逃逸量

1）对脱硝系统出口的氨逃逸率表进行校验，确保显示值的准确性，同时，合理控制喷氨量，严格将氨逃逸率控制在1.5PPM以内（设计值为3PPM），减少氨逃逸量。2）根据空气预热器实际的工作状态，对喷氨系统进行科学合理的优化处理，提高其工作过程中的稳定性，确保其喷氨量符合正常工作要求。通过在喷氨中增设煤量和风量的反馈装置，进而能够根据反馈的信息及时采取有针对性的调整措施，确保喷氨量能够满足正常工作的要求[2]。

3.5加强燃烧优化和运行调整

3.5.1低氧燃烧

通过对燃烧进行有针对性的调整，在保障正常燃烧的前提下，降低其中的氧气含量，进而能够实现在低氧条件下的燃烧，从而抑制SO3的生成量，避免NH4HSO4的产生，从源头上控制堵塞情况的发生。

3.5.2优化送风自动和CCS功能

结合实际的工作情况，对送风和CCS功能进行有针对性的调整控制，确保其能够根据不同的生产状况，对氧气量和煤炭量进行精确的控制，进而确保NOX体积分数始终处于一个相对稳定的状态[3]。

3.5.3在运行进行的小指标经济竞赛中，加大影响空预器压差的氧量、NOX的分值比例，调动运行人员调整参数的积极性，让降低空预器压差付诸于每个人的行动之中。

3.6做好停炉后空预器的水清洗工作

在机组的检修期间，需要对空气预热器进行系统全面的检测。一旦发现堵灰情况就要及时进行清理，确保空气预热器的畅通运行。同时，还要注意的是NH4HSO4与水接触后就会形成具有腐蚀性的溶液[4]。在冲洗的过程中，要适当提高其pH值，进而确保冲洗效果。将空气预热器彻底烘干方可启动引、送、一次风机，运行前检查空气预热器确认已干燥，否则不得擅自启动引、送、一次风机运行，防止锅炉启动时大量灰粒粘贴到换热元件。

3.7加强对磨煤机的检修调整

加强对煤粉细度的监测，加强对磨煤机的运行调整，保证煤粉细度在规定范围，调整锅炉燃烧，尽量让其燃烧充分。

4空预器堵塞措施的实施效果

在分析了脱硝装置投运后空预器堵塞原因后，该公司从2018年初开始按照上述应对措施实施。对比相同工况下1B空预器烟气侧差压稳定在1300Pa左右，不再升高，也未出现因空预器差压大引起引风机失速的危险，保证了机组的安全稳定运行。

结束语

空预器堵灰给锅炉安全运行带来了严重的威胁，因此在运行中应加强监视和调整，采取多种措施来有效的防范空预器堵塞现象的发生，有效的降低空预器压差和风机电流，从而确保锅炉空预器的安全运行，确保机组运行效率的提升。

参考文献：

[1]李绍刚，韩丽娜.1000MW机组脱硝系统空预器堵灰防治[J].华电技术，2017，39（12）：56-58+61+75.

[2]陈博.600MW机组脱硝改造后空预器堵塞原因及解决措施[J].中国新技术新产品，2017（24）：118-119.

[3]沈利.SCR脱硝机组空预器换热元件的选型分析[J].电力科技与环保，2016，32（02）：26-28.

[4]吴超.脱硝机组空预器在线水冲洗技术的应用[J].中国新技术新产品，2016（02）：82-83.