浅谈燃煤电厂空预器堵塞原因及控制措施

浅谈燃煤电厂空预器堵塞原因及控制措施

刘  伟

国家电投集团贵州金元股份有限公司纳雍发电总厂    贵州毕节   551700  

摘要：在可持续发展战略的逐步推进下，也进行了低碳燃烧和超净排放方面的改造，为了能够有效减少氮氧化合物的排放，可能会导致空预器差压大，最终出现堵塞故障。引起空滤器堵塞的原因非常多，包括入炉煤硫含量高、运行温度低、氨逃逸量大等等，严重影响了燃煤电厂出现空滤器堵塞问题，就会明显加大风机电的消耗量，有效降低锅炉的燃烧效率和机组出力，也会在一定程度上威胁整个系统运行的稳定性，存在较大的安全风险。基于此，在本文中就简单分析了燃煤电厂空预器堵塞问题出现的原因，并提出了几点针对性的控制策略。

关键词：燃煤电厂；空预器堵塞；控制措施

引言

燃煤电厂运行过程中空预器能够显著提升锅炉的热交换效率，有效减少热量损耗是一种表面式的换热器，随着我国节能环保工作的逐步深入，燃煤电厂运行过程中，广泛使用了SCR烟气脱硝，自烟气脱硝投运以来，明显加大了空运气压差，尤其是燃煤电厂进行超低排放改造以后，空预器压差增大现象越来越明显，进而导致风烟机组运行阻力不断增加，也会逐步加大风机的耗电量，出现喘振失速等问题，很难保证机组的正常运行。

1 空预器堵塞的原因

1.1 入炉煤含硫量高

燃煤锅炉运行过程中，如果添加硫含量相对较高的煤，在燃烧过程中不仅会释放很多的SO2和SO3，还有可能会出现燃气的酸露点温度随着煤折损硫分的增加而逐步升高，导致燃煤机组运行过程中煤炭的含硫量远高于设计煤炭的含硫量，在这样的情况下就会进一步提升烟气的酸露点。系统运行过程中，如果烟气的酸露点明显高于烟气温度，硫酸蒸气就会在空运气热元件的表面或者烟道壁凝结，不仅会对空预器的元器件造成严重的腐蚀，还会粘结空气中的灰尘，造成空预器堵塞的现象。

1.2 氨逃逸量大

现如今，对于脱硝系统出口的氮氧化物大多是进行单点取样，而锅炉燃烧过程中普遍存在多样性脱硫反应器流畅不均问题，而且机组为了能够更好地适应调度计划负荷，也逐步添加了AGC进行自动化的调节，这也在一定程度上导致锅炉燃烧和烟气流畅分布更加不确定，致使脱硫系统运行参数与设计值明显不符，进而加大喷氨量，在这样的情况下氨逃逸量也会逐步增加。此外，机组运行过程中催化剂活性可能会逐步衰减或者出现堵灰的现象，也会加大氨的逃逸量，在空预器热元器件区域逃逸的氨气很容易与烟气中的SO3发生反应，产生硫酸氢铵和硫酸铵。再加上冬季外界环境温度相对较低，机组排放的烟气温度也会逐步下降，更加接近硫酸氢氨露点，很容易出现硫酸氢铵凝结的现象，进而引发空预器堵塞的现象。

1.3 空预器吹灰参数

燃煤电厂运行过程中，如果空预器蒸气吹灰时间过短或者灰疏水不畅，很有可能会导致蒸汽过热度不够，进而影响吹灰效果。根据实验表明，空预器吹灰蒸汽过热度需要保证在130℃以上，如果空预器的减压阀调节性能不够好，蒸气中带有水分，不仅会影响实际吹灰效果严重时，还有可能会导致高温状态下与积灰出现板结。使用乙炔进行吹灰时，乙炔与空气的比例应保证在12.5左右，才能够达到理想的吹灰效果。

1.4 空预器运行温度低

电厂运行过程中，如果空预器运行高度明显比烟气酸露点的温度，或者硫酸氢铵的露点温度要高，就不会出现空预器堵塞的现象，但是为了能够显著提升锅炉运行效率，降低排烟温度，很有可能会导致空预器的温度比露点温度要低，致使硫酸蒸气或者硫酸氢氨凝结在热元气的表面，进而造成空预器腐蚀的现象，如果粘附飞灰还有可能会导致堵塞现象的产生。

2 空预器防堵塞技术

2.1 SO3控制

首先，进一步优化配煤方式。电厂运行过程中减少高硫煤的使用量，是降低烟气中SO3浓度最为有效的方式，可以在电厂内部设置配煤掺烧数据库，建立智能化运行平台，以获得最佳的配煤掺烧策略，尽量减少高硫煤的使用量。其次，在炉内喷射碱性吸收剂。一般电厂运行过程中，会使用Mg(OH)2作为碱性吸收剂，将其喷射在炉膛上部的位置，在高温状态下，Mg(OH)2就会迅速反应生成MgO颗粒，并且与SO3结合生成MgSO4。根据相关研究显示，当MgSO4的物质比重为7时，那么烟气中的SO3脱除效率就能够达到90%。第三，在炉后烟气中添加碱性吸收剂，在这一环节可以选择的碱性吸收剂，包括天然碱、MgO、Na2CO3等等，一般会放置在空预器前、省煤气或者脱硫系统以后的位置。

2.2 控制氨逃逸浓度

针对燃煤电厂机组进行检修时，每一次检修启动都应该结合系统运行的实际状态进行喷氨均匀性试验，在整个过程中需要严格控制好喷氨量，避免在实验过程中出现过度喷氨的问题。此外，还需要定期调整喷射系统的喷流量，避免在锅炉系统运行过程中出现局部喷氨量过大的现象，进一步降低氨逃逸量大问题的出现。此外，还需要进一步加强对声波吹灰和蒸汽吹灰的维护管理工作，避免出现由于催化剂积灰引起的烟道流畅不均匀的现象。系统运行过程中，也需要结合实际状态进行严格的调整，尤其是出现工况变化时，更应该对喷氨量进行精准的控制，进一步加强对氨逃逸现象的监管力度，一旦发现氨逃逸量出现异常增高的状况，则需要立即降低氨的喷射量，并且查找出现问题的原因，确保喷氨系统的安全稳定运行。

2.3 空预器激波吹灰

利用流量控制装置，按照一定的比例将空气和乙炔进行充分的混合，然后再使用高能点火装置将混合器内的乙炔和空气混合气体进行点燃，在这样的情况下混合气体就会出现燃爆的现象，并且在速流器中形成高速高压的气流，在经由冲击管喷口喷出，产生瞬间冲击波，在极短的时间和空间内积聚的冲击波，就会在介质中形成能量间断面，最终导致气流的速度和压力出现明显的变化，瞬间传播的速度能够达到相对较高的水平，在这样的情况下，波峰瞬间压力值也会处于相对较高的状态。当冲击波作用的积灰表面时，其产生的动能和生能就会对灰尘颗粒产生极大的冲击，进而实现扰动加速，这样就能够保证灰尘与受热面逐步分离并且脱落。

2.4 提高空预器单侧排烟温度

当硫酸氢铵的温度处于147~230℃之间时，其表现为具备腐蚀性和粘附性的液体，在这样的情况下就需要降低一次风机或者空预器单侧送风机的出力，提升另一侧风机和一次风机的出力的方式，单侧的冷却风量减少，能够有效提升空预器单侧的排烟温度，致使硫酸氢铵逐步从液态转化为气态，从而有效降低空预器堵塞现象的产生。升高的温度并不会对空预器的换热元件等构件造成影响，另外随着空预器排烟温度的逐步上升，还可以有效防止硫酸蒸汽在换热器的表面凝结，进而降低空预器堵塞或者腐蚀现象的产生，但是使用这样的方式会对电厂机组的正常运行产生较大的影响，很容易降低电除尘器的除尘效率，同时如果排烟温度过高，还有可能会导致烟道膨胀节出现损坏。

3 结束语

燃煤电厂运行过程中，导致空预器堵塞现象产生的原因相对比较复杂，通常还与其他的因素有着直接关系，所以在实际处理过程中需要结合空预器的实际状况，采取切实有效的预防措施，具体可以从技术和管理两个层面入手，有效解决空预器堵塞问题，确保燃煤电厂机组的正常运行，从而有效提升燃煤电厂运行的经济效益和社会效益。

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