火电厂空预器堵塞的预防和控制措施

火电厂空预器堵塞的预防和控制措施

温锋锋

青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁发电分公司

青海省湟中区 810000

前言

在火力发电机组运行过程中，空预器易出现堵塞现象，对机组运行的安全性和经济性带来较大的影响。当空预器堵塞情况发生时，会对锅炉运行的经济性和安全性带来较大的影响，严重时还会造成锅炉限负荷、停炉等。因此针对空预器堵塞问题要做好预防和治理措施，使其保持良好的工作状态，保证火力发电机组的安全、经济、稳定运行。

关键词：火电厂 空预器堵塞 预防措施 控制措施

空预器是火力发电厂锅炉系统中的重要构成，其在整个锅炉系统的运行过程中发挥着重要的作用，空预器能否稳定运行将会关系到火电厂的正常生产。由于空预器的使用功能相对特殊，使得其在运行的过程中常常会存在堵塞威胁，当出现空预器堵塞情况以后，锅炉系统将难以保持其正常的运转，对机组运行的安全性和经济性带来较大的影响，各火电厂在锅炉运行期间、检修的过程中都需要密切关注空预器堵塞的问题，针对空预器堵塞问题要做好预防和控制措施，使其保持良好的工作状态，充分发挥空预器在锅炉系统中的应有作用。

一、空预器堵塞原因分析

1、入炉煤硫份较高

锅炉系统的运行过程中，煤是主要的燃料，煤种的差异、煤份构成都会影响锅炉系统运行的稳定性，如果在锅炉运行中发现系统中所使用的煤硫份偏高，则意味空预器存在堵塞的风险，可能影响系统的正常运转。比如，以某火电厂为例，所设计的煤种为淮南烟煤，收到基全流St.ar为0.35%，但是，在锅炉系统的运行过程中，发现锅炉系统中所使用的煤种并未严格按照设计标准来进行，入炉煤的含硫量超过了正常的设计标准，使得烟气中的二氧化硫含量偏离了原有设计，烟气露点温度急剧升高，一旦空预器冷端温度与烟气露点相接近或者略微低些的时候，预热器中的硫酸蒸汽在遇到温度极低的波形板时，就会在其上凝结，再加上烟气中存在一定含量的灰分，灰分会与冷凝的硫酸蒸汽结合，导致空预器出现严重的堵塞现象。

2、喷氨量过大

火电厂的锅炉系统中，脱硝系统是烟气处理的关键，在脱硝系统的运行过程中，一旦喷氨量过大，同样也会增大空预器堵塞的威胁。比如，脱硝系统在投入使用以后，锅炉系统运行期间发现，由于喷氨系统自动调整品质较差，常常出现氨气过喷现象；由于烟气流场不均匀、测点覆盖面不完全等原因，常常出现无效喷氨现象；由于仪器仪表维护不到位出现氨逃逸量无法精确显示等问题，出现氨逃逸率实际过大等现象，在这种情况下，在空预器换热面上极易出现大量的硫酸氢氨，导致空预器存在严重的堵塞威胁。

3、吹灰器运行不符合要求

在整个锅炉系统的运行过程中，吹灰不满足设计要求、实际运行过程中存在较多的因素会影响其吹灰效果，都会增大空预器堵塞的风险。在吹灰器投入运行后，如果并未严格按照设计标准来进行吹灰，吹灰效果达不到基本要求，将无法达到预期的吹灰效果。空预器差压发生变化时没有结合空预器的压差来进行相应的吹灰调整，都会出现空预器严重的堵塞现象。

二、空预器堵塞预防措施

1、开展配煤掺烧、降低入炉煤质含硫量

锅炉系统运行的过程中，燃煤是主要的原料，是系统运行的动力，入炉煤的含硫量会影响空预器的正常运转。因此，对任何的火电厂而言，为了避免入炉煤含硫量偏高所造成的空预器堵塞问题，在火电厂运营过程中需要加强对燃煤的掺配检查与管理，将入炉煤的含硫量控制在合理的范围内，严格根据系统的设计标准与要求来进行燃煤掺配、入炉煤含硫量的科学控制。

2、降低脱硝氨逃逸率

通过对氨逃逸量的控制，在一定程度上同样可以对空预器堵塞现象起到预防作用。定期对脱硝系统出口的氨逃逸率表加以校验，保障显示的精确性。在机组检修后启动时开展喷氨优化试验、喷氨调平试验，不断提高喷氨系统自动调整品质，调整各分区氨喷射系统喷氨流量，以防止出现局部喷氨过大。根据系统的设计要求与标准，将喷氨量控制在合理的范围内，避免出现过量喷氨，防范出现氨逃逸浓度升高的问题。

三、空预器堵塞控制措施

1、空预器防堵风系统改造

利用空预器热一次风出口管道与空预器冷二次风入口管道内的压力差实现热一次风自回流，通过布置在换热元件冷端的热风喷枪加热吹扫换热元件冷端，达到清除NH4HSO4 的目的。热一次风回流口位于空预器热一次风出口的管道上，通过热一次风回流管道连接热风喷口；利用回流的热一次风加热空预器换热元件的冷端（二次风入口），局部加热换热元件冷端，使刚刚液态化NH4HSO4反向气化挥发，减少硫酸氰氨在空预器换热元件冷端附着，减少其对空预器换热元件的粘附沾灰堵塞和对其的腐蚀，达到疏通换热元件的目的。

通过热一次风回流加热空预器换热元件不需要新增动力设备，且对原有机组改造小，所用装置及系统结构简单，运行维护方便，适用于防止回转式空气预热器发生 NH4HSO4 堵塞问题。该装置对空预器换热片磨损软化造成换热通道粉尘堵塞作用不大。

2、脱硝精准喷氨改造

对脱硝入口烟道截面进行分区， 按控制分区设置氨喷射单元， 通过喷氨分阀控制各单元喷氨量的大小。通过试验，确定每个喷氨单元对应的分区测量单元，通过测量单元氮氧化物含量变化实时调整分区喷氨单元喷氨分阀开度实现独立分区喷氨量的控制。各分区单独建立自 控系统，通过各分区喷氨量的调节达到分区氮氧化物浓度的控制，通过分区精准喷氨调整， 达到喷氨总量精准调整的目的，从而达到精准喷氨改造的目的，降低氨逃逸量，减少无效喷氨，进而减少硫酸氢铵的生成量，达到空预器差压的目的。

空预器水冲洗

在机组检修期间，全面、系统的对空预器进行检测，并及时清理内部堵灰，保证空预器换热元件表面清洁。考虑NH4HSO4与水发生接触后所形成的溶液具有较强的腐蚀性，在冲洗时，适当提高pH值以保证良好的冲洗效果。冲洗结束后保证彻底烘干空气预热器后才能将引风机、 送风机和一次风机进行启动，如因检修窗口期较短，可考虑投入暖风器对空预器进行烘干，并在实际运行开始之前，针对空气预热器进行仔细检查，保证其已完全干燥。 避免在空预器没有干燥的情况下启动风机，导致换热元件在锅炉启动时有大量灰粒粘贴在其表面造成空预器堵塞。

3、空预器吹灰汽源改造

空预器吹灰汽源一般由两部分组成，分别来自辅汽汽源，炉本体吹灰汽源。当空预器差压升高初期，为防止空预器堵塞，需投入连续吹灰。由于辅汽压力随机组负荷变化联动，无法满足空预器吹灰汽源压力要求，空预器吹灰汽源只能用本体吹灰汽源。本体吹灰汽源联通的是锅炉本体所有吹灰器，空预器吹灰时，其他本体吹灰器提升阀前均在承压，为防止本体吹灰器在空预器吹灰时本体吹灰器提升阀不严密内漏，对受热面冲刷而损伤受热面。对空预器吹灰汽源改造，从本体吹灰汽源调节门后单独引一路吹灰管道供空预器吹灰器，与炉本体吹灰器分离，既能保证空预器连续吹灰时的供汽稳定，也能解决炉本体吹灰器提升阀前长期受压的问题，提升阀不严密冲刷受热面而损伤受热面管，消除吹灰系统安全隐患。

结语

在火力发电机组运行过程中，空预器易出现堵塞现象，对机组运行的安全性和经济性带来较大的影响，对于空预器堵塞的成因进行分析，结合原因制定预防措施，避免出现堵塞，如空预器发生堵塞后，制定控制措施，避免造成锅炉限负荷、停炉等，保证火力发电机组的安全、经济、稳定运行。

参考文献

1、李卫平 SCR 脱硝系统精准喷氨改造 生物化工.2021年2月第7卷第1期

2、宋 廷 火电厂空预器堵塞原因及预防措施分析.科技创新与应用.2020年15期2095-2945(2020)15-0130-02

3、刘欣.火电厂空预器堵塞原因及预防措施分析[J]. 科学与信化,2020(21):120,122.