330 MW SCR脱硝机组空气预热器堵塞原因分析与对策

李衍平

(华电国际莱城发电厂，山东 莱芜 271100)

330 MW SCR脱硝机组空气预热器堵塞原因分析与对策

李衍平

(华电国际莱城发电厂，山东 莱芜 271100)

随着锅炉频繁启停和脱硝系统的影响，空气预热器的工作环境更加恶劣，出现蓄热片结垢堵塞情况。针对上述情况，根据空气预热器运行情况，分析故障原因，提出了整改预防措施，保证了锅炉安全经济运行。

空气预热器；堵塞；蓄热片；排烟温度；差压

1 设备概况

某厂1期工程装设2台330 MW燃煤汽轮发电机组，每台锅炉配套2台由上海锅炉厂有限公司生产的2-29VI(T)三分仓回转式空气预热器。额定负荷下，空气预热器烟气侧差压设计值为1.5 kPa。

2 空气预热器运行情况

2012年，华电国际莱城发电厂2台机组投产运行后，空气预热器的蓄热片就出现堵塞现象。机组检修开机后约1年，空气预热器烟气侧差压开始缓慢上升，差压最高达到3.4 kPa。空气预热器差压升高后，锅炉排烟温度随之升高，空气预热器出口一、二次风温度降低，进而引起送、引风机电耗增加，机组带负荷困难，严重影响机组的安全性和经济性。

1号锅炉空气预热器的蓄热片发生严重堵塞，进行停机检修，发现空气预热器堵塞情况非常严重(见图1、图2)。查看解包后的中间层蓄热元件片(见图3)，空气预热器下部距冷端210 mm高度范围内结垢，经检查为飞灰粘连，只有用钢丝刷才能去除干净，其余部位为积灰所致，用压缩空气即可吹净。基于这些情况，判断空气预热器蓄热元件结垢层为冷端350 mm，冷端蓄热元件总高度为350 mm，中间层底部靠近冷端侧高度为200 mm，可判断是底部冷端的结垢引起了上部蓄热片积灰。

3 空气预热器堵塞原因分析

a.频繁开停机

图1 空气预热器冷端蓄热元件

图2 中间层蓄热元件

图3 解包后的中间层蓄热元件

由于开停机比较频繁，锅炉排烟温度较低[1]，使得烟气中少量硫酸蒸汽与烟气中的水蒸气产生低温腐蚀，并附着在低温段空气预热器，从而导致锅炉的飞灰附着在蓄热片上。在锅炉启动点火升温升压过程中，炉膛温度处于较低水平，烟气中存在很多未完全燃烧的煤粉颗粒，为避免未完全燃烧的煤粉颗粒积聚在空气预热器的蓄热片上，空气预热器的辅汽蒸汽吹扫必须连续投入，过低的排烟温度会使烟气中的较冷水蒸气与吹灰蒸汽在空气预热器底端凝结，产生飞灰粘连，使空气预热器堵灰更加严重。

b.入炉煤硫分高

由于进煤渠道不同，煤质存在差异。入炉煤硫分含量越高，导致空气预热器冷端积聚的硫化物酸露点越高，当空气预热器的排烟温度小于该酸露点时，在空气预热器的冷端就会发生蓄热片的积灰或发生低温腐蚀。

c.外界环境温度低

冬季时，由于外界温度低，一、二次风经过暖风器加热或热风再循环加热的情况下，排烟温度仍然达不到最低酸露点温度时，空气预热器冷端就会出现低温腐蚀进而发生堵灰。

d.脱硝系统的氨逃逸

由于受环保要求，脱硝喷氨系统需要尽早投入运行，逃逸的氨气与烟气中的三氧化硫容易在空气预热器的冷端蓄热片处发生反应产生硫酸氢铵。在环境温度、机组负荷均较低的情况下，脱硝入口的烟气温度也比较低，达不到催化剂的活性温度，使催化剂的活性大大下降，为保证脱硝出口烟气NOx含量不超标，喷氨量大幅增加，氨逃逸率增加，生成大量的硫酸氢铵。在环境温度较低时，锅炉的排烟温度也较低，硫酸氢铵就在空气预热器冷端凝结并附着进而产生堵灰。

e.锅炉热风再循环系统的投入时间[2]

目前，机组的热风再循环系统是由空气预热器二次风热风出口引至送风机入口，实际运行中的空气预热器本身存在漏风，使得二次热风携带了一定数量的飞灰，在排烟温度较低时，空气预热器冷端区域就会发生飞灰粘连。

f.省煤器的锁气器故障

若省煤器的锁气器落灰不畅，造成大颗粒飞灰来不及排掉，进入空气预热器导致空气预热器发生堵塞。

g.清洗工作不到位

锅炉检修时，采用高压水冲洗空气预热器的蓄热元件，没有对蓄热片解包清理，空气预热器蓄热元件的中间部位得不到冲洗，造成开机后空气预热器差压偏高。

4 预防措施

a.在锅炉点火初期，燃料上煤时控制入炉煤硫分含量在1%以下。随着机组负荷升高，控制入炉煤的硫分含量在1.4%左右，使烟气中硫化物的生成量大幅减少，从而减少了硫酸氢铵生成量。

b.将锅炉排烟温度最低值设定为110 ℃，空气预热器的冷端平均温度不低于80 ℃。冬季环境温度低，在排烟温度低时，应设置暖风器，并且保证暖风器的连续可靠运行。

c.在机组负荷低于200 MW、排烟温度低于110 ℃、环境温度低于0 ℃时，勿投入空气预热器的蒸汽吹灰。应在锅炉排烟温度大于110 ℃时进行吹灰，避免蒸汽凝结成水，从而加重空气预热器冷端部件的结垢。

d.开机时，尽早投入锅炉暖风器来提高二次风温，以提高锅炉排烟温度，如果暖风器调阀已经全开，仍不能满足排烟温度要求，应及时投入热风再循环系统来提高排烟温度。

e.当空气预热器差压过高时，就地检查空气预热器的吹灰器是否正常工作。必要时提高空气预热器吹灰压力至1.4 MPa，保证有足够的压力来清除空气预热器的积灰结垢。

f.检查氮氧化物是否超标，尽量靠高值运行，降低锅炉的喷氨量，减少氨逃逸量，降低反应物的生成量。

g.对省煤器锁气器全面检查，保证工作正常、卸灰正常[3]。

h.加强暖风器与热风再循环系统的维护工作，保证在锅炉开机时或环境温度低时能够及时投入。如果暖风器加热量不够，应提高供汽压力，增加暖风器的加热汽量，保证暖风器的加热作用，提高锅炉排烟温度。

i.检修时，把热端空气预热器的蓄热元件全部抽出进行水冲洗。对冷端的镀搪瓷部分元件进行高压水冲洗，空气预热器蓄热元件的冲洗效果明显，使空气预热器满负荷时烟气差压小于1.5 kPa。

图4 空气预热器声波吹灰器安装位置

j.在空气预热器热端和二次风端加装声波吹灰器，通过压缩空气产生100 dB的噪音，达到清除积灰的目的，如图4所示。

5 结束语

在燃煤锅炉中，空气预热器低温腐蚀与堵灰现象是常见问题，特别是超低排放后加装了脱硝系统，由于硫化物和氨逃逸的存在，空气预热器结垢不可避免。在采取防止堵灰和低温腐蚀措施后，空气预热器差压降低明显，虽然增加了工作量，但保证了锅炉安全运行，降低了送引风机耗电量，对机组运行安全性和经济性具有较大意义。

[1] 张向群,曾 光,宋振宇.UG-670/13.7-M2型锅炉启动试运难点分析[J]. 东北电力技术,2009,30(8):4-5.

[2] 张晋育,李 超,李留强.某城市电厂200 MW机组烟气脱硝项目分析[J].东北电力技术, 2013,34(8):22-25.

[3] 邬东立，王 洁，张国鑫.660 MW SCR脱硝机组空气预热器堵塞原因分析及对策[J].浙江电力，2014,33(3)：46-47.

Analysis and Countermeasures on Air Preheater Blockage of 330 MW SCR Denitration Unit

LI Yanping

(China Huadian Laicheng Power Plant,Laiwu,Shandong 271100,China)

With boiler starting and stopping frequently and influence of denitrification system, working condition of air preheater becomes worse then scaling and clogging phenomenon happens. According to operating conditions of air preheater, the fault causes is analyzed, protective measure to rectify and reform are presented which ensure safety and economical operation.

air heater；blocking；heat storge sheet；exhaust gas temperature；differential pressure

X773;TM621

A

1004-7913(2017)02-0044-03

李衍平(1979)，男，学士，工程师，从事火力发电厂集控运行工作。

2016-09-27)