锅炉空预器堵塞的清除与预防

摘 要：随着火电厂烟气脱硝的投用，喷氨量大氨逃逸率高造成硫酸氢铵严重堵塞空预器的受热面，进而出现引风机出力不足、送风机抢风、氧量不足、炉膛负压波动、机组出力受限等问题，甚至被迫停机清洗。本文介绍了几种常用的方法，可有效解决空预器堵塞问题。

关键词：空预器；堵塞；清除；预防

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.151

1 火电厂烟气脱硝技术分析

火电厂烟气脱硝技术主要是采用选择性催化还原技术，即在SCR反应器入口烟道中喷入氨气，氨气与烟气充分混合后进入装有催化剂的SCR反应器。在催化剂的作用下，氨气与氮氧化物发生氧化—还原反应，生成氮气和水。属于清洁的脱硝技术，控制燃烧后烟气的成分，将NOx转化为无毒、无害的N2。

生产硫酸盐的化学反应：

NH3+SO3+H2O→NH4HSO4

2NH3+SO3+H2O→（NH4）2SO4

2 烟气流程

锅炉尾部烟气由省煤器下部引出至SCR反应器本体入口及出口至空预器后再至电除尘器。SCR反应器为氨气与NOx反应的主要设备。当氨气和烟气混合进入SCR反应器后，在顶部整流器的导向下，成垂直向下方向依次流经3层催化剂，烟气与NH3的混合物在通过催化剂层时，烟气中的NOx在催化剂的作用下与NH3反应生成N2与H2O，从而达到要求的除去烟气中NOx的目的。通过蒸汽吹灰器和声波吹灰器定时对每层催化剂进行积灰吹扫，避免催化剂堵塞失效导致脱硝效率下降。

3 造成氨逃逸的主要原因

（1）A、B两侧SCR烟气流场不均匀，局部不能充分反应，致喷氨量过大引起逃逸；

（2）AIG区域有的喷嘴堵塞，引起其它喷嘴的喷氨量过大引起逃逸；

（3）氨逃逸表计不准，造成误判断，或对氨逃逸率监视不到位；

（4）空预器堵塞，风量减少、排烟温度降低加剧了硫酸氢铵的沉积；

（5）冬季且机组长时间低负荷运行，导致排烟温度过低，也容易造成硫酸氢铵的沉积；

（6）煤质差，硫份高，造成硫酸氢铵生成量进一步增大；

（7）电网调整负荷频繁，NOX生成量随负荷增加而增多，喷氨调节自动迟缓，造成氨量过喷。

4 空预器堵塞的危害

（1）造成两台空预器通风量不同，经常出现两台送风机抢风，氧量不足，吸风机出力不足，影响机组带负荷；

（2）引起一、二次風压和炉膛负压波动，严重时发生锅炉灭火事故；

（3）热风温度降低，造成脱硝热风温度降低，热解炉尾温度降低，热解炉出口结晶堵塞；

（4）空预器阻力增大后风机耗电增大；

（5）制粉热风温度降低，造成干燥出力降低，制粉电耗增大；

（6）空预器堵塞严重时机组被迫停运。

5 空预器堵塞的预防

（1）冬季到来时，尽早投入暖风器或热风再循环，提高排烟温度，以利于防止硫酸氢铵结晶造成沉积。

（2）在点火初期油煤混烧阶段，上发热量大于4500kcal/kg、挥发份较高而含硫量较低的煤种，磨煤机启动前应保证二次风温大于200℃，以减少启动初期大量不完全燃烧产物的生成，避免空预器堵灰的发生。

（3）空预器要进行定期吹灰并保证吹灰蒸汽有足够的过热度，空预器吹灰每班进行一次，如果发现空预器差压有上升趋势，应增加吹灰频次，以确保空预器吹灰效果。

（4）加强空预器吹灰系统治理，停炉后对空预器吹灰阀和吹灰枪进行检查，防止湿蒸汽长期泄漏到空预器换热元件上造成粘结堵灰。

（5）运行中加强脱硝的监视与调整，合理控制SCR出口参数。每台炉SCR系统都有设计最大喷氨量，自动调整或人工调整时，注意不要高于最大喷氨量，若是大量喷氨才能将NOx降低到超低排放值，应在低氮燃烧器方面同时采取相应措施，以降低喷氨量。

（6）定期对喷氨格栅进行试验和调整，每半年应对喷氨格栅进行一次优化，防止喷氨不均匀造成催化剂反应效率下降，造成不必要的氨浪费，同时造成空预器硫酸氢铵堵塞。

（7）严密监视氨逃逸率，运行中加强对氨逃逸的监视，发现氨逃逸浓度异常升高，查找原因，若因喷口堵塞或脱落，应及时修复。

（8）设立催化剂使用寿命台账，对催化剂进行寿命管理，若催化剂失效及时更换，保证脱硝反应效率。

6 生成硫酸氢氨造成空预器堵塞的处理方法

（1）在机组正常运行中在线高压水冲洗，冲洗水的压力一般在30～50Mpa，一般冲洗20天左右，费用一般在十万左右，就有一定效果但不能彻底清除。

（2）机组停运后进行水冲洗。此种方法费用较低，效果非常明显，但是停机机会不多，所以逢停必冲。

（3）更换空预器冷段换热元件，采用镀搪瓷元件，能显著降低硫酸氢铵的粘结速率，但是如果镀层因加工质量而损坏，将不利于防止硫酸氢铵的吸附。

（4）可以适当提高空预器蒸汽吹灰压力和频次，也有明显的效果，但是容易吹损空预器蓄热元件，降低寿命。

（5）采用提高空预器烟温以清除硫酸氢铵粘结。渭河电厂#3机组运行中满负荷时甲侧空预器烟气侧差压达3.5kpa，严重影响了机组的安全经济运行。空预器压差逐渐增大，反映了硫酸氢铵集聚持续增加，利用机组低负荷阶段，根据硫酸氢铵沉积过程的可逆性原理 ， 降低甲侧空预器送风量，以提高甲侧空预器烟气温度，使附着在传热元件上的硫酸氢铵熔化，有效清除附着物，更有利于提高机组带负荷能力。

7 结束语

火电厂烟气中氮氧化物，必须采取烟气脱硝技术，才能实现清洁的烟气排放，以免影响空气质量。实践经验表明，为了避免空预器堵塞，通过上述方法看有效解决空预器堵塞问题。虽然都有一定的通用性，但必须精心策划，认真组织，加强机组运行中各参数的监控。

作者简介：王小忙，男，陕西三原人，本科，助理工程师，研究方向：热能动力。