660MW锅炉空气预热器运行调整清堵探讨

王云鹏

（新乡中益发电有限公司，河南 长垣 453400）

空气预热器堵灰是运行中常见的现象，一般厂家都配套设置暖风器、热风再循环、蒸汽吹灰等，但这些只能起缓解作用，不能有效消除空气预热器堵塞。空气预热器清堵效果最好的方式是将机组停运，将空气预热器受热面吊出，逐个进行高压水冲洗，但这种方式费用高，工期长，冲洗后还遗留处理废水的问题。为此2019年11月份公司对1#机空气预热器采用运行调整的方式清堵，依据空气预热器堵灰机理，采用提升负荷的方式，最终将空气预热器差压调至正常范围。

1 情况简介

公 司 2×660MW 锅 炉 型 号 为 DG2060/26.15-Ⅱ2 型超超临界直流炉，单炉膛，平衡通风，全悬吊Π型布置。每台锅炉配备2台三分仓回转式空气预热器，2台50%容量的静叶可调轴流式汽动引风机，2台50%容量的动叶可调轴流式送风机，2台50%容量的动叶可调轴流式一次风机。空气预热器为东方锅炉股份有限公司生产，冷热端各配置1台吹灰器，采用热风再循环方式用于冬季冷端加热。2019年11月下旬，随着环境温度下降，锅炉排烟温度越来越低，1#机空气预热器差压逐渐增大，430MW时两台空气预热器差压最高达3.2kPa，2台引风机频繁抢风，2天抢风5次，严重影响锅炉的安全运行。考虑到停机冲洗既影响发电量又增加费用，于是，采用运行调整的方式将空气预热器疏通。

2 原因简析

通常空气预热器积灰原因主要有2个，一个低温腐蚀积灰，另一个是硫酸氢铵粘污积灰。低温腐蚀积灰主要是燃料中的硫引起，燃料中的硫燃烧后生成的SO3与H2O反应生成硫酸，硫酸露点温度高，易在空气预热器的冷端凝结造成灰垢黏附，导致加热元件通道堵塞。硫酸氨铵粘污积灰主要是由SCR系统脱硝喷氨引起，由于脱硝过程中氨逃逸不可避免地存在，在空气预热器的中下层与烟气中的SO3形成硫酸氢铵，硫酸氢铵在不同的温度下分别呈气态、液态、颗粒状，其中的液态区为ABS区，对于燃煤机组，ABS区范围为146～207℃，液态硫酸氢铵捕捉飞灰能力极强，与烟气中的飞灰粒子相结合，黏附在空气预热器传热元件上形成融盐状的积灰。对于公司空气预热器的积灰，硫酸氢铵粘污积灰更为突出，主要是由较高硫分经济煤种的掺配及超低排放的要求引起。公司SCR烟气脱硝NOx含量入口设计值是650mg/Nm3，出口设计值是195mg/Nm3，而实际运行当中660MW时入口NOx含量高达700mg/Nm3，出口却受超低排放限制必须小于50mg/Nm3，因此，正常运行中的喷氨量比设计值多，氨逃逸偏多，再加上较高硫分的经济煤种的掺配，更易导致硫酸氢铵粘污积灰。

3 清堵措施

（1）清堵方案的选择。空气预热器清堵措施通常有三种，即提高受热面温度、蒸汽吹灰、水冲洗。传统的提高受热面温度及蒸汽吹灰等措施一般厂家均配套设置，如暖风器、热风再循环、冷热端蒸汽吹灰等，但这些措施只能起减缓作用，不能有效疏通。水冲洗措施理论上能有效疏通，但不停炉在线水冲洗风险大，效果甚微，一般不可用。停炉不吊出受热面冲洗，很难做到冲洗均匀，公司1#机2019年3月就采用停炉不吊出受热面清洗过一次，但因疏通不均，机组启动后炉膛负压波动200Pa以上，对锅炉稳燃影响很大，后被迫于2019年4月再次停炉清洗。停炉吊出受热面冲洗效果最好，2019年4月就用这种方式。当时，为了节省工期及费用，只冲洗外三圈，上层及中层外三圈吊出清洗，下层外三圈不吊出清洗，清洗后663MW时空气预热器差压1.39kPa，基本能满足运行要求，但这种方式费用高、费时长，且冲洗后的废水还难处理，如本次工期20天，冲洗费用60万元，冲洗废水2000t，处理废水近两个月。倘若能在不停炉的情况下通过运行调整的方式将空气预热器疏通，将是一个很不错的选择，这样既不影响发电量，也能节约费用，还能解决处理废水的难题。

（2）运行调整清堵方案可行性分析。运行调整清堵的理论依据是硫酸氢铵热解机理、低温腐蚀机理、硫酸氢铵ABS区域形成机理，其主要手段是提升机组负荷，辅助手段是投运热风再循环和空气预热器吹灰。提升机组负荷的作用有3个，一是提升空气预热器受热面温度，二是增大烟气流速，三是低氧燃烧。热风再循环及蒸汽吹灰的作用也是提高受热面温度，另外，空气预热器吹灰还有直接清灰的作用。提高受热面温度能后移硫酸结露的位置，后移ABS区域的位置，热解硫酸氢铵。增大烟气流速可以增加烟气中的飞灰对积灰结块的削磨。低氧燃烧有利于减少SO3的生成，从而减少硫酸氢铵的生成。因此，用提升负荷的方法对空气预热器清堵是可行的。

（3）清堵措施实施。2019年11月25日，公司决定用运行调整的方式疏通空气预热器，调整方法如下。降低入炉煤硫分，公司入炉煤硫份设计值1.3%，结合相关理论将硫分调整到1%以下。全开热风再循环，依据厂家提供的冷端综合温度曲线，尽量将冷端综合温度提高至150℃以上。空气预热器冷端投连续吹灰，按照厂家资料的指导，保持冷端吹灰压力不低于1.2MPa，温度不低于338℃。空气预热器扇形板尽量往下压低，减小漏风，并根据空气预热器电流波动情况调整，空气预热器主电机额定电流53.5A，正常运行时电流18A，调整过程中若电流超过28A则适当抬升扇形板，电流下降后再试探下压。根据空气预热器差压及汽动引风机转速带负荷，空气预热器差压以不超过3.5kPa为宜，汽动引风机转速不超过5700rpm。以上指标均不超标情况下，负荷尽量往上升，调整时，注意2台一次风机、两台送风机电流要平衡，2台汽动引风机小机调门开度要一致，防止发生抢风现象。

4 调整效果

2019年11月25日13:00开始调整，此时，负荷380MW，空气预热器差压2.8kPa，8h后负荷能升至462MW，空气预热器差压达最高值3.43kPa，30h后负荷能升至550MW，空气预热器差压明显下降，至27日晚高峰期间625MW时，差压降至1.55kPa，基本恢复至正常状态。

5 结语

通过本次实践证明，空气预热器堵塞后是可以通过运行调整的方式清堵的，这种方式能让锅炉恢复到正常运行状态。这种方式方便、快捷，不影响机组发电，不用考虑处理废水的问题，还能节约冲洗费用。