浅谈空预器堵塞的原因及预防

浅谈空预器堵塞的原因及预防

闫伟峰

安徽晋煤中能化工股份有限公司 ，安徽省阜阳236400

【摘  要】：本文通过阐述空预器堵灰的原因、危害，给运行人员提供参考，并为其他机组提供技改依据。

【关键词】：　空预器  堵塞    硫酸氢氨堵塞  

安徽晋煤中能化工股份限责任公司260t/h锅炉为华西能源工业股份有限公司生产的HX200/9.81-Ⅱ1 型锅炉系高压、自然循环汽包炉，“Π”型布置，煤粉燃烧，固态排渣，钢构架，露天布置。炉膛四角切向布置煤粉燃烧器，在上部炉膛布置 6 片大屏，在炉膛折焰角处布置高温过热器，。过热器采用一次充分混合，一次左右交叉，两级水平烟道布置低温过热器喷水减温。炉膛、过热器采用全悬吊结构。尾部布置有两级省煤器、一次风、二次风空气预热器。空气预热器均采用支撑结构。炉墙采用轻型炉墙。炉膛、过热器、省煤器区域布置蒸汽吹灰装置，空预器区域布置声波吹灰器，同时布置有一定数量的测量用孔、火焰监视孔、看火孔和必要的检查孔。

空气预热器为管式空气预热器，空气预热器一、二次风分开布置。尾部烟道分为前、后两个部分，前烟道中布置一次风，后烟道中布置二次风。对于空气预热器末级管箱，烟气在空预器管外横向冲刷，空气在空预器管内纵向冲刷。对于除空气预热器末级管箱以外的管箱，烟气均在空预器管内纵向冲刷，空气均在空预器管外横向冲刷。为防止低温腐蚀，末级管箱的空气预热器管子采用耐腐蚀的搪瓷管。为防止磨损，在各管箱的烟气入口处装有防磨套管。在各级管箱中设置了防震隔板，可有效地防止空气预热器振动。为了分配流经一、二次风管箱的烟气量，在一、二次风空预器的入口烟道均装有烟气调节挡。

空气预热器发生堵灰，会引起一次风、二次风风压增大、炉膛负压难以维持，并出现摆动现象，摆动周期与空气预热器旋转时间相吻合，严重时导致送、引风机发生喘振、一次风压大幅周期波动，一次风管有堵塞危险，严重影响燃烧安全。空气预热器堵灰还会造成锅炉排烟温度升高, 风烟系统阻力增加，一次风、二次风正压侧和烟气负压侧的压差增大，堵灰严重还会影响锅炉的带负荷能力。空预器发生堵塞后，会引起炉膛负压波动增 大，也会导致空预器的烟气侧、一次风、二次风侧的进出口压差 增加。堵塞严重时会造成空预器漏风系数增大，两边的排烟温度温差增大，锅炉排烟损失增加。在这种情况下运行时，引风 机、送风机、一次风机电流变大，耗电量增加，甚至有可能造成 风机失速进而风机跳闸引起锅炉RB动作，对火电机组安全稳 定的运行造成威胁。

1. 空预器堵塞的一般原因

1.1  锅炉燃煤煤种不符合设计值

煤种含硫量过高，会引起烟气露点的降低，导致空预器冷端结露而造成腐蚀。燃煤低位发热量过低，会造成燃煤量、烟气量增大，增加了空预器阻力。灰分过高，造成锅炉各受热面积灰及磨损严重。挥发分过高，引起灰熔点下降，更容易结焦。

1.2  锅炉启动时制粉系统投入不当

锅炉启动过程中，采用小油枪点火，或是启动磨煤机时，炉膛温度低，煤粉燃烧相对较差，势必会造成飞灰可燃物大量增加。大量或者长时间投运油枪时，未燃尽的油污及未燃烧的煤粉进入空预器增加了堵灰的风险。

1.3  空预器吹灰介质未达到设计值

空预器采用蒸汽吹灰时，疏水不畅或时间过短，造成空预器吹灰蒸汽过热度不足，吹灰效果差。有资料指出，空预器吹灰蒸汽过热度应保持在111-130℃。空预器吹灰器故障、减压阀调节性能不好，蒸汽带水，不但减弱吹灰效果，严重时还会在高温下与积灰泥化板结。

1.4  吹灰蒸汽阀门不严泄露

锅炉空预器吹灰进汽阀门不严密，导致水蒸气漏入空预器内部，导致空预器堵塞。故此，在每次停炉时，对空预器吹灰进汽阀进行检查处理，能有效避免此原因导致的堵塞发生。

2.  SCR超低排放对空预器的影响

2.1  空预器硫酸氢氨堵塞

在脱硝同时也有副反应发生，如SO2 氧化生成SO3，氨的分解氧化（>450℃）和在低温条件下（<280℃ ）SO2 与氨反应生成NH4HSO3。而NH4HSO3是一种类似于“鼻涕”的物质会附着在催化剂上，隔绝催化剂与烟气之间的接触，使得反应无法进行并造成下游设备堵塞。

催化剂能够承受的温度不得高于430℃，超过该限值，会导致催化剂烧结。

2.2  氨逃逸浓度过高

SCR 反应塔出口烟气中未参与反应的氨(NH3)称为氨逃逸。氨逃逸量一般随NH3/NOx 摩尔比的增大与催化剂的活性降低而增大。因此, 氨逃逸量的多少可反映出SCR 系统运行性能的好坏及催化剂活性降低的程度。在很多情况下, 可依据氨逃逸量确定是否需要添加或更换SCR 反应塔中的催化剂。SCR系统日常运行中监测氨逃逸量的经济实用方法是对飞灰氨含量进行测试分析。氨逃逸会导致：生成硫酸铵盐造成催化剂与空气预热器沾污积灰与堵塞腐蚀，烟气阻力损失增大；飞灰中的氨含量增大, 影响飞灰质量；FGD脱硫废水及空气预热器清洗水的氨含量增大。

氨逃逸浓度越大，空预器阻力增加的越快。

烟气脱硝装置运行过程中，除了极端工况造成短时间内过量喷氨外，当氨喷射系统设计不当、烟气流场分布不均匀或者喷氨格栅局部喷嘴被堵塞时，也会造成反应器出口局部区域的氨逃逸过量。不同程度的氨逃逸是造成空预器堵塞的主要原因。

对于烟气脱硝装置，除通过氨喷射系统、导流系统、混合系统的设计提高烟气流场的分布均匀性外，日常运行过程中，还需严格控制喷氨量，防止过度喷氨，并定期进行氨喷射系统的喷氨流量平衡调整，防止局部喷氨过大造成氨逃逸浓度升高。

3. 空预器堵塞的预防

为了更好地控制空预器堵塞情况，必须采取技术手段，杜绝空预器堵塞的原因，从根本上降低或者杜绝空预器堵塞情况发生。

3.1.1 加强省煤器输灰系统综合治理

锅炉日常运行中加强省煤器灰斗料位的监视和控制，一旦发现高料位，立即联系检修进行处理。同时利用停炉机会，检查省煤器灰斗真实料位，彻底疏通输灰管线。

3.1.2对空预器要进行定期吹灰且吹灰蒸汽要保证足够的过热度

吹灰至少每8小时进行一次，如果发现空预器差压有上升趋势，应缩短吹灰时间间隔。吹灰程序控制必须采取疏水温度控制，不能通过时间简单判断疏水是否干净，必要时进行疏水管路改造以确保空预器吹灰效果。

3.1.3加强吹灰阀门的综合治理

每次停炉后对空预器吹灰进汽阀和吹灰枪进行检查处理，保证运行中不发生湿蒸汽泄漏到空预器换热元件上。

3.2.1 合理控制喷氨量

合理控制SCR出口参数，避免过调。根据设计条件，每台炉SCR系统都有设计最大喷氨量，当自调或人工调整时，应当注意不要高于此限值，若是自由大量喷氨才能将Nox降低到超低排放值，应考虑其他方面的影响，不应仅靠过喷氨量来实现。

3.2.2  加强对喷氨格栅均匀性的调整

制定喷氨格栅定期调整试验机制，每次检修或每半年均应对喷氨格栅进行一次优化，防止喷氨不均匀造成反应效率下降，浪费氨气的同时造成空预器硫酸氢氨堵塞。

3.2.3 控制氨逃逸浓度

运行中加强对氨逃逸浓度的监视，发现氨逃逸浓度异常升高，应立即降低喷氨量，查找原因，若因喷口堵塞或脱落，应及时修复，避免长时间不均匀运行。

3.2.4 定期更换催化剂层

建立各炉催化剂台账，对催化剂进行全寿命管理，及时更换失效的催化剂，保证脱硝反应效率。

3.2.5 预防空预器压差增大定期工作

因脱硝超低排放及当前脱硝调节系统特性问题，对于因氨量瞬间过大造成硫酸氢氨堵塞空预器情况时有发生，为了预防空预器及风烟系统的安全、经济运行，应该制定定期工作，各单元机组均应按规定认真执行。

4结束语

电厂锅炉脱硝系统运用具有举足轻重的作用。本文简要论述了空气预热器防堵塞技术的分析，电厂锅炉脱硝系统中空气预热器防堵塞技术水平运用仍需不断地改善。创新需高技术人才，采用合理方式和管理手段，才能促进电厂锅炉脱硝系统中空气预热器防堵塞技术水平的运用的发展和生存。

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