加装脱硝SCR后锅炉空预器堵塞原因研究

加装脱硝SCR后锅炉空预器堵塞原因研究

李海峰

 陕西能源电力运营有限公司清水川项目部  陕西省西安市    710016

摘要：锅炉空预器堵塞会导致锅炉系统运行安全隐患增加，加装脱销SCR技术后，锅炉空预器频繁出现堵塞问题，需要采用相应的措施对其进行维护、清理。本文主要对加装脱销SCR后锅炉空预器堵塞的原因分析，并提出相应的处理措施，有效减少加装脱销SCR后锅炉空预器堵塞问题的产生频率。

关键词：SCR锅炉；空预器；堵塞原因；火电厂；安全运行

引言：加装脱销SCR锅炉的应用是对火电厂设备的节能改造，有利于减少火电厂锅炉运行过程中的碳排放量。加装脱销SCR锅炉应用过程中频繁出现空预器堵塞的问题，需要停工清理，导致火电厂的系统运行效率降低，且安全隐患增加。对锅炉空预器堵塞问题产生的原因进行分析，采用根本性的措施解决堵塞问题，有利于保证火电厂锅炉系统运行的安全性。因此，研究此项课题，具有十分重要的意义。

1加装脱销SCR锅炉空预器堵塞原因分析

1.1低温硫腐蚀堵灰

    在使用无烟煤进行燃烧的过程中，燃料中的含硫量比较高，采用配煤掺烧技术虽然可以提高煤炭燃烧的稳定性，但硫含量仍比较高。经过调查研究后发现，加装脱销SCR锅炉系统在运行过程中平均硫分达到3%以上，出口位置的二氧化硫指数超出2800mg/Nm³。在对硫含量比较高的煤进行燃烧过程中，会导致烟气漏点的温度持续增加，高灰分会吸附产出的SO3，使得空预器出现腐蚀堵塞的问题。在经过加装脱销改造后，虽然该问题产生的频率有所减少，但在低温段使用低碳钢材料，并有效控制温度，采取定期吹灰措施，仍会出现空预器堵塞现象，低温硫腐蚀堵灰问题时有发生[1]。

1.2空预器吹灰压力小

    空预器在运行过程中以蒸汽吹灰为主，该吹灰方式可能会导致压力不足，且如果在运行过程中吹灰枪出现渗漏，会导致空预器内部出现积灰问题，长期积灰板结后，会出现堵塞问题。吹灰的频率和吹灰的压力是影响空预器堵塞的主要因素，尤其是在吹灰过程中，如果未严格按照既定的流程，首先进行空预器吹灰，其次，炉膛和再热器的吹灰，会导致空预器内积灰重新堆积，使得空预器出现堵塞。在锅炉运行的状态下进行吹灰，如果缺乏连续性，锅炉内原料出现不充分燃烧煤粉附着和掉落在换热片上，也会增加烟道吹灰的阻力和空预器堵塞的风险。

1.3硫酸氢铵堵塞

    SCR锅炉在运行过程中进行喷氨作业，如果喷氨的数量过多或者喷氨不均匀，会导致锅炉系统内出现氨泄露问题，其产生的硫酸氢铵成为堵塞空预器的罪魁祸首。尤其是在含硫量较高的环境下，堵塞问题尤为严重。火电厂在进行加装脱销改造，使用SCR锅炉进行燃烧的过程中，由于硫酸氢铵所导致的堵塞问题屡禁不止。空预器内的烟气环境下，SO3物质会与NH3物质发生反应，产生硫酸铵和硫酸氢铵物质，该物质的产生受两种反应物的含量和浓度影响，在过量反应后生成结晶或者颗粒状的物质，且熔点比较高，达到500℃以上。空预器内的温度多在400℃以下，无法将颗粒热熔，导致其在空预器内堵塞。

2加装脱销SCR锅炉空预器堵塞预防与处理措施

2.1SCR锅炉空预器堵塞预防措施

    2.1.1低温腐蚀预防

SCR锅炉系统运行为防止低温腐蚀导致的堵塞问题，应严格控制烟温或者采用配煤掺烧技术进行优化。预防空预器低温腐蚀的主要措施是提高烟的温度，主要在空预器入口位置和排烟位置，可以减少空预器腐蚀情况的产生。通过安装低温省煤器系统，可以实现对空预器余热的科学回收，起到加热凝结水的作用。通常情况下，风烟的均温控制在100℃上下，具有良好的低温硫腐蚀抑制作用。

配煤掺烧技术应用通过对燃烧原料的科学处理，通过分类堆放和煤种优化的方式，可以有效控制燃烧煤炭中的硫含量。相关人员可以在煤场建立干煤棚，将低质煤和高质煤进行配比优化，在天气比较恶劣的环境下，使用干煤棚内的原料进行掺烧，减少烟气中的水含量，起到腐蚀预防的作用。配煤掺烧技术应用可以有效降低燃烧过程中SO3物质的生成，通过合理配风、燃烧调整等手段，抑制腐蚀物的生成。

2.1.2吹灰系统优化

针对吹灰系统压力不足及吹灰过热度低导致的空预器堵塞问题，应做好空预器的日常检查工作，观察其在运行之前疏水是否完全排除干净，检查吹灰枪是否出现渗漏问题，并进行吹灰压力的测试，当指标满足过程后方可启动锅炉系统。吹灰系统的连续运行是预防积灰堵塞问题产生的主要手段，机组在启动运行的过程中，如果炉膛的温度比较低，且燃油量比较大，应使用辅助汽源对其进行处理，使吹灰系统运行状态良好，不会出现积灰堵塞的问题[2]。

2.1.3硫酸氢铵堵塞预防

预防硫酸氢铵导致的空预器堵塞问题，可采用脱销仪表维护、喷氨参数调整、脱销分区改造以及格栅调整的方式进行优化，减少空预器可能因硫酸氢铵所导致的堵塞问题。

SCR系统在运行过程中如果仪表准确度比较差，则无法准确进行判断，导致系统运行参数产生影响。通过仪表的维护保障仪表显示相关参数的准确性，可以识别出口位置的氨逃逸量，科学控制喷氨参数。此外，通过自动化喷氨系统的安装和应用，自动识别喷氨的系数，对其进行自动化优化调整，可以有效控制送风量，按照实际需求调整喷氨量。格栅的调整是保障锅炉系统运行过程中脱销催化反应效率最优的关键措施，保障喷氨格栅的水平性，可以实现对NH

3含量的科学调整。此外，由于锅炉系统运行过程中烟道流速并不均匀，通过分区和安装独立仪表的方式进行独立控制，有效降低硫酸氢铵所导致的空预器堵塞问题。

2.2SCR锅炉空预器堵塞处理措施

当锅炉空预器出现堵塞问题后，应根据堵塞的原因采用不同的方法对其进行处理。采用在线水冲洗、升温干烧法和离线水冲洗的方式，实现对空预器堵塞问题的科学处理。

在线水冲洗是指在空预器装置上安装在线高压水冲洗设备，将设备喷口的压力值调整到15MPa上下，起到堵塞冲洗的作用。当锅炉机组运行过程中存在90%以上的额定负荷，并存在堵板的情况下，使用冲洗水泵进行冲洗，并启动吹灰器进行清理。该措施主要针对单侧空预器堵塞问题处理具有积极作用，但在冲洗的过程中需要保障管道内的烟气热量和流速良好，且需要对相关设备进行监测，避免在线冲洗对机组设备产生相应的影响。

加装脱销SCR锅炉空预器出现堵塞问题时，可采用升温干烧法进行处理。升温干烧法利用硫酸氢铵的分解性质，通过热偏差提高出口位置的烟温，使其达到180℃上下，同时使用暖风器进行蒸汽加热，有效处理因硫酸氢铵所导致的空预器堵塞问题。在对该工艺进行投入使用的过程中，应开启暖风器调整风速和温度，降低风机出力一段时间后，逐渐增加引风机的处理效果，使得排烟温度稳定，最后使用连续蒸汽吹灰的方式，可以起到良好的堵塞处理效果。该工艺应用过程中应注意轴流式风机两侧的温度差异过高所导致的失速和喘振问题，并控制空预器的压差，当压差平衡后，停止升温干烧工艺，保障机组系统运行安全性[3]。

离线水冲洗工艺应用当锅炉机组停运状态下，检查烟温在50℃以下时，使用高压水泵进行重启。冲击过程中应做好引流处理工作，将污水排放出去，并使用暖风机进行换热面的烘干作业，避免因水量过多导致其再次出现积灰堵塞问题。离线水冲洗应保障操作人员具有一定的经验，操作比较熟练。

结论：综上所述，加装脱销SCR锅炉空预器堵塞的原因比较多样，可能由于低温硫腐蚀导致堵灰故障，空调预期无法正常吹灰也会引发此类故障。针对锅炉空预器堵塞的现象，应坚持预防为主、治理为辅的原则，切实减少空预器堵塞问题的产生，并采用科学的手段对其进行处理。

参考文献：

[1]曲飞雨,付晓晨.浅谈燃煤电厂空预器堵塞原因及控制措施[J].广州化工,2021,49(12):143-145.

[2]雷健康.空预器硫酸氢铵粘结性积灰数值模拟与实验研究[D].东南大学,2021.

[3]殷亚宁,郭馨.浅析锅炉加装SCR脱硝装置尾部受热面的改造方案[J].锅炉制造,2020,(04):25-27.