火电厂空预器堵塞问题的处理方法研究

火电厂空预器堵塞问题的处理方法研究

蒋传政

广东大唐国际潮州发电有限公司 广东 潮州 521000

摘要：脱硝技术的推广性应用、脱硝系统的完善化设置，在很大程度上缓解了火电厂供电作业产生的空气污染问题。本文以火电厂空预器堵塞问题的处理为探讨主题，从原材料造成的堵塞、设备结构与管理问题造成的堵塞这两方面分析导致空预器出现堵塞现象的主要原因，阐述防止堵塞的技术措施与管理措施，为火电厂空预器的使用与管理提供合理化建议。

关键词：火电厂；空预器；堵塞

引言：SCR脱硝系统在火电厂中的推广性使用已逐渐取得显著成效，排放燃煤烟气中含有的氮氧化物气体的含量显著降低，对保护大气环境具有重要的现实意义，但实际上，尽管脱硝系统的应用满足了供电作业绿色环保方面的发展需求，但也在很大程度上加大了系统维护方面的作业难度，进而使得煤电企业的整体经营成本大幅增加。当脱硝系统中出现氨逃逸现象时，烟道中的三氧化硫会与氨结合，形成硫酸氢氨，导致空预器出现堵塞现象，直接影响到整个火电厂的正常运行。

1火电厂空预器堵塞机理

1.1原材料造成的空预器堵塞

近年来，我国大部分火电厂都逐步完善了内部SCR脱硝系统的安装与布设，但观察并分析其实际应用情况可以发现，无论是技术方面、还是硬件设施、使用管理方面，都凸显出诸多不足与问题现象，其中，以氨气溢出问题最为常见，这也是导致空预器出现堵塞现象的关键原因。除此以外，不充分燃烧烟煤气，会使得排出的气体内夹杂有大量的二氧化硫及其他化学物质，给空气环境带来不利影响。在脱硝系统的运行过程中引入对催化剂的使用，会使得SO₂氧化变成SO₃的速率进一步加快，若二氧化硫遇到了水蒸气、氨气等气体，则会在化学反应作用下生成硫酸氢氨化合物。通常情况下，此种物质呈强酸弱碱性，所处的温度条件不同时，其自身的物理性质也会出现明显改变。例如，当其处于150℃-200℃范围内的温度条件下时，硫酸氢氨化合物会变成具有粘稠特质的液体，同时具有很强的吸附能力，容易在空预器上粘沾，并将处于游离状态的大量煤粉灰予以吸附。硫酸氢氨一方面会长期腐蚀空预器的机体，另一方面会导致内部出现愈发严重的堵灰现象，导致机体承载的通风阻力大幅增加，致使其热交换效率显著降低。在情况较为严重时，空预器的实际使用寿命会大幅缩短，还可以潜在发生意外故障的安全风险^[1]。

1.2设备结构与管理问题造成的空预器堵塞

SCR脱硝系统的内部结构较为复杂，不仅含有过滤器、螺纹片等关键部件，还含有大量的管道和辅助设备，在一定程度上阻碍着烟气通路的正常流通，空预器受到热端压力增加的影响，漏风量大幅增加，热量流失的速度愈发加快。当处于低温环境条件下时，空预器腐蚀、堵塞也会随之呈正向变化。空预器出现堵塞现象也与锅炉设备的内部构造密切相关，其堵塞程度与设备的运作时长呈正向变化关系，即设备投入使用的时间越长，积聚的灰尘量越多，因而需要定期对其进行人工清理。若是清理不到位，亦或是对空预器的吹灰处理不及时，也会加大其出现堵塞现象的几率。

2防止并处理空预器堵塞问题的有效措施

2.1防止堵塞的技术措施

1. 重点控制燃煤质量，最大限度内避免减少不完全燃烧

从根本上控制或减少硫氧化物的形成与产出，在于有效提高燃煤质量，通常情况下，需以给定的规定值为基准，对炉煤含硫量予以合理化把控，以不超过1%为宜，控制灰分占比不不超过30%。全面提升火电厂的燃料质量，不仅需要贯彻落实日常监管工作，也需要采购部门进一步加大对材料品质性能水平的把关力度，重点明确燃煤成份指标。了解并调查相关研究结果可以得知，最佳控制值是硫氧化物等于或少于1%、氨泄露率等于或少于3uL/L。在实际工作过程中，一方面需严格参照燃煤作业的各项规定指标，另一方面则应注重对重要参数的合理化控制，如煤粉细度、磨煤机的出口温度以及锅炉总送风量等。科学调整炉内火焰中心，控制好二次风分布的空气场，确保燃料进入炉膛内部后得以充分燃烧，热量被完全利用。只有最大程度上控制或减少燃烧物的形成与产出，才能提高源头治理成效^[2]。

（2）控制并处理氨泄露问题

从功能效用不同的角度上划分空预器的结构，可以将其大体分为三层，一是冷端层，二是中间层、三是热端层。在冷端层与中间层间，硫酸氢氨会在温度条件的直接影响下，由液态逐渐过度到固态形态，通过观察可以发现，在这一阶段内会出现最为严重灰尘沉降现象。现阶段，大部分锅炉反应器入口管道部分的设计存在缺陷与不足，导致NH₃ 出现泄漏，亦或是NOx无法完全脱除。提高对氨泄露控制的重视，关键在于重新改造、优化设计现有的反应器确保氨泄露问题从根本上得到妥善处理。除此以外，烟气流场也会对氨逃逸率产生一定影响，当机组负荷发生变化时，烟气流场也会随之发生改变，由于每一局部地区的密度大小不一致，因而氨逃逸量在各个区域也是不均匀的，超标现象容易在局部位置上出现。科学控制氨逃逸量，可以选择借助于计算流体力学软件，优化设计空预器的整体结构，结合SCR脱硝装置的特点，模拟入口处烟气的流速、流量以及分布状态，进而对导流叶片的适宜位置、数量及类型等参数指标予以确定。在设备实际运行过程中，还可以结合其具体的运行状态，展开调匀试验，主要目的在于调节均匀入口处烟气的浓度、流速与温度。在此基础上，对喷氨格栅的每一喷口进行合理化调整，确保NH

₃得以均匀混合，尤其是均匀化脱硝出口部分的NH₃与NO_x ，防止局部位置处出现氨逃逸量超标的问题现象^[3]。

2.2防止堵塞的管理措施

（1）日常维护SCR脱硝系统

在管理方面，火电厂应提高对脱硝系统日常维护作业的重视，组建专业的设备维护队伍，强化责任意识，以一周为规定的校订周期，定期校订处理脱销仪表，确保设备仪器在使用过程中的精确性。对于生产部门而言，则需对设备各项参数指标的变化情况予以严格跟踪，技术人员需结合实际工况，及时调整脱销指标，确保整个脱硝作业流程的平稳性与连续性。

（2）吹灰处理空预器

当锅炉的运行负荷不超过30%，亦或是处于炉油煤混烧阶段时，则应使空预器蒸汽吹灰连续运行，以给定的参数标准为基准调节吹灰压力，通常情况下以高于2MPa为宜。观察空预器进出口压差的变化情况，若发现其处于异常增大状态，则可以适当提高吹灰压力到2.5MPa.对于管理人员而言，需对送风机与引风机的电流、空预器进出口部分的压差予以重点监视，当此类重要参数指标呈现出异常变大情况时，则需综合分析其它机组运行参数后，将机组AGC运行限负荷解除，为机组AGC正常运行提供必要的安全保障。在停机阶段，需要人工清理空预器，待其彻底干净后再投入到正式使用。若设备内部管道出现了较为严重的腐蚀现象，则应对其予以更换处理，避免后续使用过程中堵灰程度进一步加重。

结束语：科学处理空预器的堵塞现象，关键在于结合设备设施的实际运行状态，合理化分析设备的堵塞机理，进而采取针对性的技术方法处理堵塞问题，定期做好吹灰等清理工作，为设备运行营造干净稳定的外部环境，提高火电厂空预器的运行效能。

参考文献：

[1]刘冰.深度调峰对空预器堵塞影响及治理[J].技术与市场,2020,27(08):56-57.

[2]宋廷.火电厂空预器堵塞原因及预防措施分析[J].科技创新与应用,2020(15):130-131.

[3]商桐友.火电厂脱硝机组空预器常见问题及处理方法[J].南方农机,2020,51(04):237.