煙氣脫硝空預器改造技術與應用

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《燃煤電廠生產綜合升級改造與節(jié)能降耗技術》SCR煙氣脫硝空預器改造技術與應用3

SCR脫硝對空預器的影響1

SCR脫硝空預器的應對措施2

SCR脫硝空預器改造技術3

SCR脫硝空預器改造案例4SCR

煙氣脫硝空預器改造技術與應用SCR脫硝對空預器的影響5SCR煙氣脫硝對空氣預熱器的主要影響(2)逃逸氨→

堵灰(4)流場改變→傳熱、磨損、腐蝕、堵灰催化劑的化學（SO2/SO3）影響→

腐蝕(3)催化劑的物理（阻力）影響空預器煙風壓差增加→

漏風增加2SO2+O2

2SO3V2O5SO3+H2O

H2SO4在催化劑(V2O5)的作用下，煙氣中的SO2向SO3的轉化率增加，即煙氣中的SO3含量增加，煙氣酸露點溫度隨之升高，空氣預熱器的酸腐蝕和堵灰狀況因此加劇。催化劑的化學（SO2/SO3）影響SO2

SO3

SCR脫硝系統(tǒng)對空預器的不利影響(1)——腐蝕SO2/SO3的轉化率要求1%當NH3

和SO3

的體積濃度比小于2:1時：NH3+H2O+SO3

?

NH4HSO4

2%wt.solutionmeasures<1.4pH)

當NH3

和SO3

的體積濃度比大于2:1時：2NH3+H2O+SO3

?(NH4)2SO4

逃逸氨與硫酸反應生成硫酸氫銨－

ABS（AmmoniumBisulphate）和硫酸銨:SCR脫硝系統(tǒng)對空預器的不利影響(2)——堵灰硫酸氫銨在高溫時處于氣態(tài)，在低溫時變?yōu)楣虘B(tài)，但在中間溫度時【150200℃（高含塵）】處于液態(tài)。液態(tài)的硫酸氫銨有粘性，很容易黏附在空預器的換熱元件上，造成空預器換熱元件堵塞。200

℃液態(tài)氣態(tài)固態(tài)SCR脫硝系統(tǒng)對空預器的不利影響(2)——堵灰氨逃逸濃度與空預器的運行時間及阻力的關系曲線氨逃逸濃度<2.5mg/Nm3

SCR脫硝系統(tǒng)對空預器的不利影響(2)——堵灰氨逃逸率降低連續(xù)運行時間（月）空預器阻力增長速率降低煙氣流過SCR裝置使得空預器煙氣入口的負壓值也隨之增加約1000～1500Pa，風側與煙氣側之間的壓差也相應增加，空預器的漏風率增加約0.50%左右。SCR脫硝系統(tǒng)對空預器的不利影響(3)——漏風增加煙氣靜壓降低煙氣靜壓降低為了適應SCR脫硝要求，空氣預熱器冷端鍍搪瓷換熱元件及轉子的重量有所增加，必須對支撐結構及轉動部件予以校核。荷載增加SCR脫硝系統(tǒng)對空預器的不利影響(4)——結構安全SCR脫硝系統(tǒng)對空預器的不利影響(5)——煙道和流場改變SCR改造后，如果空預器入口煙道煙氣流場分布不均，將嚴重影響空預器的熱力性能、換熱元件的磨損和堵灰等?？疹A器SCR脫硝空預器的應對措施SCR脫硝空預器的應對措施

換熱元件鍍搪瓷工藝15濕法換熱元件鍍搪瓷工藝分類干法浸鍍流涂真空靜電噴鍍電鍍絹印靜電噴鍍推薦SCR脫硝空預器鍍搪瓷工藝卓越的耐腐蝕能力與金屬基材的優(yōu)良附著力較高的耐受機械和熱沖擊能力較高的耐氣流沖刷和磨損能力光滑而均質的搪瓷表面SCR脫硝空預器改造技術17

部分改造

整體更換SCR脫硝空預器改造方案SCR脫硝空氣預熱器改造——

整機更換1、排煙溫度和一二次風溫可以有較大幅度的改善；2、阻力水平可以維持在較低的水平；3、漏風率更低。一、轉子結構SCR脫硝空氣預熱器部分改造SCR脫硝空氣預熱器部分改造－轉子結構拆除格柵增加冷端環(huán)向隔板增加換熱元件支撐二、換熱元件SCR脫硝空氣預熱器部分改造22國內常用的換熱元件波型NF6HCTMNU/LDUDNFFNCHowden–HC1123不同波型綜合性能比較（600MW機組）Howden–HS8傳熱效率：空預器排煙溫度(℃)阻力特性：煙氣側阻力(Pa)NF6L/NURothemuhle–V75sHowden–HC9Howden/Alstom-FNCRothemuhle-H8Alstom-DLAlstom-DNHowden-9.5/3CU高效高阻150oC～200oC硫酸氫銨沉積區(qū)煙氣液態(tài)硫酸氫銨SCR脫硝空預器的應對措施

(3)——硫酸氫銨（ABS）沉積帶位置的控制SCR改造前SCR改造后

2.8DUeHS7HS7ABScondensationbandH2SO4condensationbandAAA~900YYYZZZNEWHCeXXXHECENEWHS7SCR脫硝空氣預熱器部分改造

——換熱元件SCR改造前SCR改造后

2.8DUeHS7HS7ABScondensationbandH2SO4condensationband~900YYYZZZHCeXXXHECEHEYYYSCR脫硝空氣預熱器部分改造

——部分換熱元件利舊利舊三、密封系統(tǒng)SCR脫硝空氣預熱器部分改造1、可調密封———扇形板可調28空預器的密封技術2、接觸式柔性密封——刷密封、彈性密封片29空預器的密封技術（續(xù)）3、非接觸固定式密封30空預器的密封技術（續(xù)）31運行時間(年)空預器漏風率(%)非接觸固定式密封空預器不同密封漏風率的變化情況+-維護可調&接觸式柔性密封接觸式密封還伴隨著：

扇形板易磨損

易卡澀，驅動電流波動大

密封元件易疲勞破壞、失效，使用壽命短。四、吹灰清洗系統(tǒng)SCR脫硝空氣預熱器部分改造冷端蒸汽+高壓水雙介質吹灰器熱端蒸汽吹灰器高壓水泵SCR脫硝空氣預熱器部分改造

——吹灰清洗系統(tǒng)34高壓水沖洗系統(tǒng)噴嘴五、部件核算SCR脫硝空氣預熱器部分改造SCR脫硝空氣預熱器部分改造

——部件核算底部軸承選型

空預器支撐梁

用戶支撐鋼架重量增加六、改造注意事項SCR脫硝空預器改造SCR脫硝空氣預熱器改造的注意事項

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空預器煙氣入口煙道設計入口煙道大彎頭必須嚴格按照《火力發(fā)電廠煙風煤粉管道設計技術規(guī)程DL/T5121-2000》進行設計并布置導流板，以保證空預器入口煙氣流場均勻性，即100%煙道橫截面內流速最大標準偏差不宜超過±10%。從而使空預器獲得良好的熱力性能，以減少局部腐蝕、堵灰和磨損，保證空預器的換熱效率。注：脫硝系統(tǒng)承包方在設計時必須滿足上述要求。～2mSCR脫硝空氣預熱器改造的注意事項

——入口煙道設計不當導致空預器局部嚴重堵灰的案例40SCR脫硝空預器吹灰蒸汽和高壓水品質要求一、蒸汽品質應滿足：吹灰器本體閥門入口處壓力：1.2MPa吹灰噴嘴處壓力：熱端碳鋼/Corten鋼：0.93MPa

1.07MPa冷段鍍搪瓷換熱元件：0.80MPa

0.90MPa3.吹灰噴嘴處溫度：300350℃二、高壓水品質應滿足：1、壓力：1020MPa2、溫度：常溫3、入口水源壓力：0.20MPa

0.80Mpa4、高壓水流量：145kg/min~210kg/min

配套高壓水泵流量240kg/minSCR脫硝空氣預熱器吹灰品質控制不當造成換熱元件破損Howden國內SCR脫硝空預器改造實施案例石洞口二廠2×600MW機組于1988年開工，1992年全部建成投產。石洞口二電廠的＃1、＃2爐所配回轉式空氣預熱器為美國CE公司設計制造，型號為2-31.5VI（50°）-72”(84”)。#1、#2機組空預器存在的問題如下：原設計的熱端可調式扇形板自動控制系統(tǒng)，由于空預器轉子在實際運行中的變形量已經(jīng)偏離了設計值，按照原設計進行的密封間隙調整較難精確地控制空預器的漏風率，再加上熱端扇形板2mm的安全回縮距離，使得空預器正常運行時的漏風率不太理想。轉子為24倉設計，是典型的單密封，初始漏風率及漏風穩(wěn)定性較差。可調式扇形板執(zhí)行機構較難保證扇形板良好的位置精度也就是說調節(jié)桿難保證良好的同步性使扇形板產生一邊高一邊低的情況從而形成更大的漏風。預熱器主軸上下輪轂密封效果較差，外漏嚴重。轉子外緣“T”型鋼、旁路密封及內緣環(huán)向密封磨損嚴重。扇形板、弧形板等靜態(tài)密封部件磨損嚴重。換熱元件使用時間較長，損傷較嚴重，排煙溫度高。目前預熱器的結構及換熱元件的波形與高度等不適應今后的鍋爐脫硝改造。華能上海石洞口第二電廠#1、#2鍋爐（600MW）

SCR脫硝空預器改造44

2.8DUeHS7改造前（換熱元件總高=1829mm）ABScondensationbandH2SO4condensationbandSCR脫硝改造后900mm457mm305mmHS8e1067mm華能上海石洞口第二電廠#1、#2鍋爐（600MW）

SCR脫硝空預器改造實施方案900mm300mmHS7HS7HC11e

改造方案：換熱元件：全新更換、預留脫硝；轉子：拆除格柵、環(huán)向隔板下延、24改48分倉；吹灰器及高壓水系統(tǒng)：暫不改造；密封系統(tǒng)：改造更換所有密封板、密封片及中心筒密封；結構校核：通過；其他：火災監(jiān)控系統(tǒng)、消防、差壓系統(tǒng)等。ABB31.5-VI-72”/84”施工周期：45天。實測結果：漏風率<5%?；馂奶筋^差壓系統(tǒng)華能上海石洞口第二電廠#1、#2鍋爐（600MW）

SCR脫硝空預器改造實施方案

改造方案：更換全部換熱元件；轉子改造；多重密封改造；導向軸承、支撐軸承解體檢查；驅動裝置減速箱解體檢查。施工周期：45天實測漏風率：4.33%大唐托克托二期工程（600MW）

SCR脫硝空預器改造實施方案47

2.8DUeHS7改造前ABScondensationbandH2SO4condensationband改造后1000mm900mm1000mm300mmHS7950mm300mm河曲電廠二期工程（2×600MW）

SCR脫硝空預器換熱元件改造方案HS7HS7HS7HS7HS8e中溫段利舊利舊利舊原冷端利舊變熱端新供冷端鍍搪瓷換熱元件48

HS7北侖#1機組SCR脫硝空預器改造案例900mm900mm914mm305mmHCeDUNF6DU813mm改造前改造后31-1/2-VI-(T)203249空預器參數(shù)單位改造前改造后（全部更換）型號31-1/2-VI-(T)203231.5VNT1800(傳熱面積88836m2)換熱元件波形/高度/板厚/材質熱端914mm碳鋼DUHS7/900/0.5碳鋼中溫端813mm碳鋼DU/冷端305考登鋼NF6HS8e/900/0.75+0.3鍍搪瓷換熱元件煙氣入口流量kg/h-2345760二次風出口流量kg/h-1590000入磨風量kg/h-440000煙氣入口溫度℃352.2352.2煙氣出口溫度漏風稀釋前℃-126.8(127.4)漏風稀釋后℃135123.1(122.8)一次風入口溫度℃19.819.8(25)二次風入口溫度℃27.327.3(25)一次風出口溫度℃309.2296.4(296.3)二次風出口溫度℃316.9315