空氣預(yù)熱器堵塞的原因分析與防范措施

1、空氣預(yù)熱器堵塞的原因分析與防范措施摘要：為了滿足環(huán)保要求，降低N0 x排放，電廠鍋爐進(jìn)行脫硝改造，由于機(jī)組 煙風(fēng)系統(tǒng)部分設(shè)備（暖風(fēng)器、吹灰器、監(jiān)測(cè)設(shè)備等）存在老化、缺陷或者停用狀 態(tài)且因日常疏于安全經(jīng)濟(jì)管控，在追求脫硝系統(tǒng)N0 x低排放，造成氨逃逸較大， 以增加NH4HSO4的生成，加之嚴(yán)寒天氣、空預(yù)器吹灰效果差等不良因素并存， 存在空預(yù)器堵塞的較大安全隱患。造成降低空預(yù)器換熱能力，熱風(fēng)溫度下降，風(fēng) 煙系統(tǒng)阻力增大或波動(dòng)，致使一次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)過(guò)載或喘振，帶來(lái)嚴(yán)重的安全風(fēng) 險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)損失。為杜絕此類事件，對(duì)空氣預(yù)熱器堵塞的原因進(jìn)行分析并制定防范 措施。關(guān)鍵詞：空預(yù)器堵塞；N0 x； NH4HSO4

2、；安全風(fēng)險(xiǎn)；經(jīng)濟(jì)損失；防范措施一、引言某廠自2013年10月20日#2鍋爐加裝脫硝系統(tǒng)投運(yùn)以來(lái)，未出現(xiàn)空預(yù)器堵 灰現(xiàn)象。在2016年1月份初#2爐B空預(yù)器出現(xiàn)堵灰的現(xiàn)象，而且有不斷增大的 趨勢(shì)?？疹A(yù)器堵灰一般出現(xiàn)在蓄熱原件冷端低溫腐蝕堵灰現(xiàn)象，而且堵灰會(huì)越來(lái) 越嚴(yán)重，且惡化速度會(huì)較快，進(jìn)入冬季環(huán)境溫度下降時(shí)尤其明顯。二、脫硝運(yùn)行情況2016年10月10日17： 40#2機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行，21： 00投入脫硝運(yùn)行。10月10日開(kāi)機(jī)以來(lái)，SCR脫硝系統(tǒng)一直處于投運(yùn)狀態(tài)，現(xiàn)將最近幾月空預(yù)器運(yùn)行參數(shù) 進(jìn)行匯總對(duì)比，分析空預(yù)器堵灰情況的變化趨勢(shì)和影響因素（如表格中所示）：由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，#2爐至2015

3、年10月10日投運(yùn)以來(lái)，B空預(yù)器進(jìn)出 口煙氣差壓、一、二次風(fēng)差壓都變化不大。至2016年1月15日開(kāi)始，#2爐B空 預(yù)器積灰情況明顯發(fā)展。隨著鍋爐負(fù)荷率上升，空預(yù)器進(jìn)出口煙氣差壓、一、二 次風(fēng)差壓都隨之升高，B側(cè)空預(yù)器一次風(fēng)差壓上升較為明顯，B空預(yù)器隨脫硝運(yùn) 行積灰情況均呈緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)。隨鍋爐負(fù)荷率上升，主要原因還是脫硝運(yùn)行噴氨流場(chǎng)不均造成氨逃逸偏高。此外隨著環(huán)境溫度降低，#2爐空預(yù)器漏風(fēng)率高，冷端腐蝕積灰因素影響也會(huì)越來(lái) 越大，雖然早投入二次風(fēng)暖風(fēng)器運(yùn)行。1月27日#2爐空預(yù)器堵灰現(xiàn)象則更明顯?？偨Y(jié)以上數(shù)據(jù)，我們基本得出以下幾個(gè)觀點(diǎn)：1）SCR脫硝系統(tǒng)的長(zhǎng)期投運(yùn)是 造成此次空預(yù)器堵灰的主要因

4、素2）空預(yù)器堵灰的嚴(yán)重程度隨時(shí)間逐漸加劇，且 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)與氨逃逸量密切相關(guān)3）環(huán)境溫度降低會(huì)加劇堵灰現(xiàn)象。三、空預(yù)器堵灰的原理1、安裝SCR脫硝系統(tǒng)后，在電廠空預(yù)器煙氣環(huán)境下，SCR脫硝系統(tǒng)中逸出的 氨氣與煙氣中的三氧化硫、水蒸氣生成硫酸氫銨凝結(jié)物即NH3+SO3+H2O- NH4HSO4硫酸氫銨在不同溫度下會(huì)呈現(xiàn)不同狀態(tài)，在150-200C范圍內(nèi)會(huì)成液態(tài)， 這一溫度正好是空預(yù)器的低溫段。液態(tài)的硫酸氫銨具有很大的黏性，附著在空預(yù) 器受熱面上捕捉煙氣中的飛灰，嚴(yán)重影響空預(yù)器的阻力和流通換熱能力，同時(shí)再 次加劇腐蝕和堵灰。2、SO2在脫硝催化劑的作用下極易生成SO3，加速硫酸氫銨生成，同時(shí)也

5、造 成酸露點(diǎn)溫度升高，因此容易加劇空預(yù)器酸腐蝕和堵灰。3、加裝SCR裝置后，煙氣通過(guò)該裝置阻力增加，造成SCR空預(yù)器熱端壓差增 加了，空預(yù)器漏風(fēng)率也隨之增加，漏風(fēng)增加進(jìn)一步降低了空預(yù)器排煙溫度，造成低溫腐蝕。綜上分析，SCR脫硝裝置投運(yùn)后，反應(yīng)生成的硫酸氫銨在空預(yù)器受熱面上沉 積是影響空預(yù)器堵灰的直接原因。影響硫酸氫銨生成的主要反應(yīng)物有NH3、SO3 和水蒸氣，且低溫對(duì)其影響較大，因此減少堵灰應(yīng)從以上幾個(gè)方面著手。四、安全技術(shù)措施：主要表計(jì)、測(cè)量裝置定期檢驗(yàn)制度：對(duì)氨逃逸測(cè)量裝置、空預(yù)器各部差壓 表計(jì)（空預(yù)器出入口煙氣壓力、出入口一二次風(fēng)壓力）等測(cè)量表計(jì)定期檢驗(yàn)制度， 可1個(gè)月測(cè)量校驗(yàn)一次，確

6、保表計(jì)測(cè)量的準(zhǔn)確性。實(shí)行逢停必檢制度：鍋爐空氣預(yù)熱器、脫硝催化劑、鍋爐暖風(fēng)器、噴氨格 柵噴咀做到逢停必檢。對(duì)空預(yù)器堵塞、磨損、腐蝕情況檢查，必要時(shí)進(jìn)行沖洗； 脫硝催化劑積灰、磨損檢查；冬季鍋爐暖風(fēng)器打壓查漏；噴氨格柵堵塞情況檢查、 疏通等工作。對(duì)脫硝出入口煙道進(jìn)行積灰檢查、清理。優(yōu)化煙氣流場(chǎng)和噴氨的均勻度：聯(lián)系電科院，對(duì)鍋爐脫硝出入口煙氣流場(chǎng) 的均勻性、噴氨的均勻性進(jìn)行測(cè)量，必要時(shí)進(jìn)行進(jìn)行煙氣及噴氨調(diào)均布試驗(yàn)，提 高煙氣與氨氣的混合均勻度，降低氨逃逸量。加強(qiáng)入爐煤混配摻燒管理：嚴(yán)格管控入爐煤煤質(zhì)，杜絕燃煤硫份大于1.0%、 灰分大于25%上倉(cāng)入爐。從煤質(zhì)成分上杜絕產(chǎn)生過(guò)多的硫氧化物，運(yùn)行與燃料

7、加 強(qiáng)溝通，確保入爐煤的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求。做好入爐煤混配摻燒的同時(shí)，還要保 證發(fā)熱量和揮發(fā)份較高的煤種入爐，從而減少大量不完全燃燒產(chǎn)物的生成，達(dá)到 抑止空預(yù)器堵灰的目的。提高脫硝入口煙氣溫度：為保證機(jī)組低負(fù)荷時(shí)段，脫硝入口煙氣溫度在催 化劑允許的連續(xù)噴氨運(yùn)行溫度以上。建議進(jìn)行省煤器分級(jí)改造或加裝尾部煙氣旁 路，借以提高機(jī)組低負(fù)荷時(shí)脫硝入口煙氣溫度，改善脫硝催化劑的工作條件，降 低氨逃逸。五、運(yùn)行控制措施：排煙溫度的控制1）機(jī)組負(fù)荷在400MW以下時(shí)盡量減少鍋爐長(zhǎng)吹頻次，機(jī)組負(fù)荷在360MW以下時(shí)減少鍋爐短吹頻次，盡量控制SCR入口煙溫在330C以上， 防止機(jī)組低負(fù)荷期間因排煙溫度低造成空氣預(yù)熱

8、器的低溫腐蝕和堵灰?？疹A(yù)器出口一、二次風(fēng)溫的控制1）機(jī)組運(yùn)行中，保證高壓輔汽聯(lián)箱壓力和溫度在正?？刂品秶鷥?nèi)，壓力 0.6MOPa，溫度260C。滿足鍋爐暖風(fēng)器用汽需求。2）應(yīng)特別加強(qiáng)對(duì)暖風(fēng)器的維護(hù)，調(diào)整供汽量和疏水量的平衡，防止疏水不暢 導(dǎo)致暖風(fēng)器換熱效果降低。3）運(yùn)行中根據(jù)環(huán)境溫度、一二次風(fēng)量、排煙溫度及時(shí)調(diào)整暖風(fēng)器供汽量，盡 量調(diào)整暖風(fēng)器出口一、二次風(fēng)溫在25C以上，以確?？諝忸A(yù)熱器冷端綜合溫度 在最低保證值以上。空氣預(yù)熱器的吹灰1）應(yīng)確?？諝忸A(yù)熱器吹灰器正常程控投運(yùn)。吹灰前要將吹灰蒸汽疏水徹底排 凈。同時(shí)吹灰蒸汽應(yīng)保持足夠120C以上的過(guò)熱度，避免濕飽和蒸汽經(jīng)吹灰器進(jìn) 入空氣預(yù)熱器從而加

9、劇堵灰。2）正常時(shí)空預(yù)器冷端吹灰每班吹掃2次，最好選擇在機(jī)組負(fù)荷在400MW以 上的負(fù)荷進(jìn)行吹掃。3）如長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行，空氣預(yù)熱器冷端吹灰每2小時(shí)進(jìn)行一次，并做好記 錄，防止因低負(fù)荷煙氣流速較低使飛灰在空氣預(yù)熱器波紋板上積沉，進(jìn)而引起空 氣預(yù)熱器堵塞，發(fā)現(xiàn)吹灰器缺陷及時(shí)聯(lián)系檢修進(jìn)行處理。NOx的控制1）機(jī)組運(yùn)行中控制SCR入口 NOx在300mg/m3以下，以降低噴氨量，在機(jī)組 加、減負(fù)荷和啟、停磨煤機(jī)時(shí)及時(shí)調(diào)整SOFA風(fēng)門(mén)，控制SCR入口 NOx濃度。特 別是機(jī)組低負(fù)荷時(shí)，根據(jù)二次風(fēng)箱差壓調(diào)整SOFA風(fēng)門(mén)的開(kāi)度，確保SCR入口 NOx在300mg/m3以下，控制噴氨量。3）SCR出口 NO

10、x設(shè)定值控制在30-50mg/m3，控制脫硫出口在30mg/m3以上，以降低噴氨量。4）SCR運(yùn)行時(shí)，嚴(yán)格控制系統(tǒng)氨逃逸不大于3PPM，盡量降低噴氨量（在保證脫硝效率的前提下，配合調(diào)整脫硝入口 NOx值）?？諝忸A(yù)熱器出、入口差壓的監(jiān)視1）運(yùn)行中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)空氣預(yù)熱器出、入口一次風(fēng)、二次風(fēng)及煙氣差壓的監(jiān)視，特別是在外部環(huán)境溫度降低幅度較大時(shí)更應(yīng)注意。此時(shí)，如果 暖風(fēng)器運(yùn)行不正?；蛘{(diào)整不當(dāng)，很容易發(fā)生空氣預(yù)熱器冷端低溫腐蝕及空氣預(yù)熱 器堵塞。2）當(dāng)發(fā)現(xiàn)空氣預(yù)熱器出、入口一次風(fēng)、二次風(fēng)及煙氣差壓異常時(shí)，專業(yè)及時(shí) 分析，查找原因，做出解決方案。3）專業(yè)到每天對(duì)空氣預(yù)熱器各部差壓進(jìn)行監(jiān)控、監(jiān)管，對(duì)異常變化做到及時(shí)分析，提出控制、調(diào)整措施?？刂蒲趿?）當(dāng)燃燒空氣量增加時(shí)，火焰中的氧原子濃度增加，形成的SO3量也增加，因此在運(yùn)行中應(yīng)注重燃燒調(diào)整，保持鍋爐氧量在2.5-3.0%，減少 SO3生成，從而最大限度地降低空氣預(yù)熱器的腐蝕。省煤器輸灰1）運(yùn)行中加強(qiáng)對(duì)省煤器輸灰的檢查和監(jiān)控力度。由集控巡檢每2小時(shí)就地檢 查，并在