燃煤电厂空预器堵塞的预防与治理

2020-05-25贾昌明王泰锦林帆卢熠然华能福州电厂

节能与环保 2020年4期

关键词：喷氨预器差压

文_贾昌明王泰锦林帆卢熠然华能福州电厂

1 空预器堵塞的原因

1.1 锅炉燃煤煤种热值低

为适应煤炭市场需求，大量燃煤电厂开始掺烧印尼、褐煤等低热值劣质煤种。燃煤低位发热量过低、水分大，会造成同负荷下给煤量增加、烟气量增大，烟气流速增大，增加了空预器阻力。

1.2 锅炉启动时制粉系统投入不当

锅炉启动过程中，采用油枪点火或是投入给煤机时，炉膛温度低，煤粉燃烧较差，造成飞灰可燃物大量增加。未燃尽的油污及未燃烧的煤粉污染空预器，增加了堵灰的风险。

1.3 空预器吹灰参数

空预器蒸汽吹灰疏水不畅或时间过短，造成空预器吹灰蒸汽过热度不足，吹灰效果差。试验表明，空预器吹灰蒸汽过热度应保持在130℃以上，吹灰器减压阀调节性能不好，蒸汽带水，不但减弱吹灰效果，严重时还会在高温下与积灰泥化板结。采用乙炔吹灰时，乙炔与空气的配比应达到12.5 左右，才能达到最佳的爆炸吹灰效果。

1.4 空预器停炉时清洗不彻底

锅炉每次停炉后都要进行空预器水冲洗，冲洗不彻底或换热元件未完全干燥即启动，会在极短时间内加重堵塞。

2 脱硝系统对空预器的影响

2.1 硫酸氢氨生成机理

炉膛内烟气中的SO2一部分被氧化成SO3，经过SCR 系统后，催化剂在把NOx 还原成N2的同时，将部分SO2氧化成SO3。

SCR 反应器出口烟气中存在的未反应的逃逸氨NH3、SO3及水蒸气反应生成硫酸氢氨或硫酸氨：

ABS 在146 ～207℃容易结露并与灰尘颗粒结合，呈现污泥状，粘附在空预器换热片造成堵塞。

2.2 氨逃逸浓度过高

氨逃逸浓度越大，空预器阻力增加得越快。除了极端工况造成短时间内过量喷氨外，当烟气流场分布不均匀、喷氨格栅局部喷嘴被堵塞时，也会造成反应器出口局部区域的氨逃逸过量。对于烟气脱硝装置，除通过喷氨系统、导流系统、空气混合系统的设计提高烟气流场的分布均匀性外，日常运行过程中，还需严格控制喷氨量，防止过度喷氨，并定期进行喷氨系统的喷氨流量平衡调整，防止局部喷氨过大造成氨逃逸过高。

我厂5#炉氨/空气流量达不到设计值，也是造成局部氨逃逸率超标的主要原因之一。设计要求最低氨/空气混合流量为2800m3/h，推荐流量为3100m3/h 以上，在单侧所有手动门均全开的情况下5#炉氨空气混合流量仅能达到2800m3/h 左右。

3 空预器堵塞的预防

为了更好地控制空预器堵塞情况，必须采取技术手段，杜绝空预器堵塞的原因，从根本上降低或者杜绝空预器堵塞情况发生。

3.1 制粉系统投运时尽量提高出口温度

机组每次停运时，在条件允许的情况下，将冷态开机首次启动的制粉系统烧空仓，点火前加入挥发份较高的煤种，并提高运行过程中出口温度，以降低锅炉启动初期的飞灰含碳量，从而抑止空预器堵灰的发生。在开机阶段，点火前应利用除氧器加热的给水将炉膛温度尽量提高，进一步保证燃烧的充分性。

3.2 提高空预器吹灰要求

吹灰至少每8h 进行一轮，吹灰蒸汽要保证过热度130℃以上。如果发现空预器差压有上升趋势，应缩短吹灰时间间隔。

3.3 加强蒸汽吹灰后的管理

每次蒸汽吹灰完成后要及时关闭吹灰汽源，防止空预器吹灰器内漏，蒸汽漏入空预器内部，造成冷凝、黏灰、板结。

3.4 高压水冲洗要彻底

ABS 污染的空预器需要用温水冲洗72h 以上。冲洗结束后要充分干燥，防止启动时大量飞灰粘贴到换热元件，加剧堵塞的风险。

3.5 合理控制喷氨量

运行中要避免手动快开喷氨调节门。正常运行中在磨煤机启停、燃烧调整、事故处理等操作中应提前控制，通过降低SCR出口NOX设定值来自动调节喷氨量，并要不断优化磨煤机启停、燃烧调整的操作，避免NOX生成量大幅波动。

3.6 加强对喷氨均匀性的调整

建立喷氨流量定期调整试验机制，每次检修或每半年应对喷氨手动门调节进行一次优化，防止喷氨不均匀造成局部氨逃逸率超标。

3.7 控制氨逃逸浓度

运行中加强对氨逃逸浓度的监视，严格要求氨逃逸率不大于1ppm,发现氨逃逸浓度异常升高，应立即查找原因，重新调整喷氨手动门并调整氨空气混合流量大于3100m3/h。

4 空预器差压高的处理

4.1 加强吹灰

空预器烟气侧差压大于2.0kPa 时要提高吹灰频次并提高吹灰温度，每8h 增加一轮，直至差压有明显下降。

4.2 提高煤种热值

空预器差压高时应改加高热值低硫的烟煤，减少褐煤的加仓比例，一方面降低NOX、SO3生成量，减少喷氨量、减少ABS生成量；另一方面利用烟煤灰尘的高硬度对空预器换热板进行冲刷清灰。

4.3 空预器升温清堵

因脱硝运行不可避免会生成ABS，为防止堵塞进一步加剧，可进行空预器升温清堵工作。锅炉负荷稳定在60%左右，进行两个小时空预器升温工作，A、B 两侧分别进行。以A 侧为例，保持联络门关闭，减小A 侧送风量，增大A 侧引风机量，提高该侧空预器出口排烟温度至200℃以上，维持2h。

4.4 优化运行调整

排气温度控制在一个合理的范围内尽可能略高于露点温度。氧气室炉膛满足最低氧、不完全燃烧的产品来减少生产,有效地抑制空气预热器堵灰。同时,氧气量不能太大,避免产生SO3。加减负载过程中,保证制粉系统最好的操作方法；起止制粉系统,保持足够的温和的风出口温度,增加煤粉细度,减少不完全燃烧,可以有效地减少后空气预热器堵灰。

4.5 优化空预器吹灰方式

单元的启动和停止时间、低加载操作连续吹空气预热器。每4 ～8h 空气预热器在吹,吹蒸汽压力和温度是合适的。之前每一吹,吹疏水温度达到指定值,暖管全职,防止湿蒸汽进入空气预热器。如果发现空气预热器阻力增加,应该增加吹的数量。中运行的关键监测空气预热器、压差、空气预热器压差增加,连续及时吹到空气预热器。