空预器堵塞原因及处理技术研究

2021-01-16徐尉钦华能南京金陵发电有限公司

环球市场 2021年35期

徐尉钦华能南京金陵发电有限公司

在火电厂的生产过程中，空预器出现低温腐蚀或者堵灰现象非常普遍，虽然各个电厂在生产过程中实现了锅炉应用的设计与科学安装，也采取了必要的措施，但是在实际运行过程中，仍然无法避免的会出现空预器堵塞问题。所以，为了确保各类设备的稳定运行，减少资源的消耗，必须要采用科学的办法，实现对空预器堵塞现象的处理。

一、空预器堵塞原因

（一）排烟温度过高

在火电厂生产过程中，如果出现了排烟温度过高，将会影响到锅炉运行的经济性，同时减少了空预器的热量交换。在运行过程中，如果烟道内含有的三氧化硫超过0.005%，烟道内的冷凝温度就会升高，保持升高到150 摄氏度以上，而此时硫酸溶液会产生一些低温冷凝现象，在加热元件上出现空预器的低温腐蚀，并且大量的灰尘堆积，积灰成分相对坚硬，在出现堆积之后，并不能有效利用吹扫的方式进行清理，造成了空预器的压差增加，无法满足空预器的运行要求。

（二）氨逃逸量大

锅炉燃烧以及烟气的通畅分布往往存在着极强的不确定性，造成了脱硝系统运行参数无法满足要求，甚至偏离了预设值，造成了喷氨量的增加，而氨逃逸量也在增大。另外，在火电厂机组运行过程中，随着生产时间的延长，催化剂的活性会逐渐衰弱，并且产生堵灰问题，而此类现象也会增加氨逃逸量。在空预器的冷端换热元件方面，同一的氨气极易与烟气中的三氧化硫发生化学反应，进而形成硫酸铵或者硫酸氢铵，冬季温度较低的情况下，机组运行中产生的排烟温度会逐渐下降，更加接近冷凝温度，造成硫酸氢铵的凝结现象，导致空预器出现堵塞。

（三）吹灰蒸汽过热度不够

在火电厂生产过程中，空预器堵塞现象是极为常见的现象，所以为了满足空预器的运行要求，需要在生产过程中制定相应的防堵塞措施。根据相关统计发现，吹灰蒸汽的温度保持在110℃至130℃之间时，吹灰效果非常明显。但是，如果在运行过程中出现了吹灰器通水不畅或者阀门调节不当，将会引起吹灰无法满足吹灰效果，尤其在出现了蒸汽带有部分水分时，会导致换热元件表面的积灰现象，引起大量的空预器腐蚀，最终导致空预器出现堵塞。

（四）预热器的金属面温度低

空预器内部包含非常多的金属元件，这些金属元件在与烟气接触过程中会受到温度的影响，而且金属元件接触的温度很多，在冷凝温度无法避免的会对金属表面造成一定的腐蚀，在低温环境中腐蚀程度会不断的加深，而灰尘也会容易在空预器内部堆积，进而造成空预器的堵塞现象。过低的温度造成了空预器的堵塞与腐蚀，而这一问题出现的原因与机组的负载和烟气的温度有直接联系，如果出现了机组负荷较低，烟气的温度也相对较低，处于冷态的金属元素会受到低温的影响，持续出现硫酸的腐蚀，让空预器堵塞现象加剧。

（五）煤质原因

煤炭质量是引起空预器堵塞的直接因素，在生产过程中火电厂运行会应用到大量的煤炭资源，而煤粉中有很多附着力较强和腐蚀性较强的物质，进而引起了空预器的堵塞现象。不符合标准的煤炭在符合标准的煤炭成分对比中很多的参数相对异常，而不符合标准的煤炭在燃烧时容易让灰分附着在空预器的表面，造成了堵塞现象，直接影响到空预器的运行。另外，一些细度较小的煤粉在运行中也会引起附着问题，导致空预器表面的灰分附着性增加，让出现的堵塞现象加剧。

二、空预器堵塞危害

空预器运行中出现了堵塞现象，会造成各分仓进出口的压差升高，风道内的烟阻力增加，进而让风机电流产生增强，导致引风机的电力资源消耗上涨，甚至会引起引风机的失速问题。换热元件在出现了结垢现象之后，会让空预器的换热效率出现降低，受到一二次风温的降低以及排烟温度的升高，锅炉的运行效率会逐渐下降，对于整个机组运行有着不良影响。空预器换热元件表面出现了结构问题，会造成空预器使用寿命的下降，给企业生产造成不良影响。最后，在空预器出现堵塞时，风烟阻力会出现较大的波动，严重时还将引起一二次风压的大幅度波动，对整个火电厂机组运行极为不利，增加运行中所消耗的成本。

三、空预器堵塞的防治措施

（一）燃烧调整

第一，保持锅炉内部燃烧的均匀性，由专业工作人员对锅炉进行定期的检修与维护，保障锅炉内部风系统、燃烧系统以及制粉系统运行的科学性，满足其冷态试验，可以采用每季度进行一次磨煤机出口管道的一次风热态调平工作。第二，在运行过程中会出现一些燃烧器的故障，造成锅炉内部燃烧不够均匀，所以出现此类问题时，需要尽快实现磨煤机的停止运行，落实对粉管的吹通，减少燃烧的不均匀现象，做到燃烧的均匀分布，满足氮氧化合物的均衡性。第三，在生产过程中，每一位工作人员都需要实现对锅炉内部情况的分析，保持锅炉左右两侧烟气氧量的均衡性，严格落实各项操作要求，针对不同的工况落实相应的氧量设置，在生产过程中，如果出现了左右两侧氧量的偏差，可以利用送风机的出力偏置以及风挡板进行调整，满足氧量的均衡。第四，做到锅炉左右侧温度的均衡性，通过烟温气温等判断燃烧是否存在差异，如果发现存在偏差，需要及时进行磨煤机出力以及运行方式的调整，减少出现的偏差问题。第五，确保SCR 系统在运行过程中左右两侧入口的氮氧化合物均衡性，在正常的运行状态下，如果入口的氮氧化合物浓度偏差超过100mg/Nm3，就代表锅炉内部的燃烧不够均衡，需要工作人员及时进行问题的查找，并且做好科学的优化与调整。第六，在温度较低的情况下运行时，需要及时应用暖风器，加大对测烟器挡板的加热程度，提高入口的烟温，一般来说入口烟温需要保持在320℃以上。第七，及时分析煤炭中的成分，如果煤炭中的硫含量较高，需要及时进行燃烧过程中氮氧化合物浓度氨逃逸率的分析与监测，做好对燃烧的调整，减少在燃烧过程中出现的空预器差压。

（二）防止空预器异常

在空预器的运行过程中，工作人员需要加大对空预器电流的监督，确保电流保持上升，一旦发现出现了异常状况，需要及时进行修理与维护，在运行过程中出现异常状况会伴随着空预器的噪音现象，如果出现了异常的震动、摩擦或者噪音，需要立即停止设备运行。在出现空预器的异常现象时，如果不能及时进行异常现象的消除，需要进一步降低排气的温度，减少机组运行产生的负荷，利用二次空气量进行烟灰的清除。生产过程中如果产生了空预器的跳闸现象，需要根据制定的管控措施落实科学的处理，满足空预器的稳定运行，减少出现的堵塞。

（三）正确设置空预器吹灰

为了满足空预器的科学运转，企业需要结合自身的生产要求，落实科学的吹灰方法设置，并且保持每天至少两次的吹灰，如果在运行过程中加热器入口的温度与废气温度总和在超过136℃时，需要增加吹灰次数，减少空预器内部的积灰以及硫酸氨的容量，确保在烟灰喷涂过程中充分的疏水。在进行空预器的吹灰时，吹灰器的疏水位置需要与吹灰器靠近，并且做到对吹灰器的充分疏水，在吹灰过程中，疏水温度需要满足260℃以上才能够开展吹灰操作。

（四）在线冲洗方案

首先，制作四轮式冲洗车，由方形轨道以及高压水枪组合而成，并且在冲洗车上设置拉动拉杆，制作的冲洗车大小需要能够满足空预器冷端入口部位，与入口门做到配套应用。其次，将轨道和冲洗车放置到支架上，打开空预器的入孔门可以采用细竹竿进行测量，满足冲洗水枪安装高度要求。然后，在进行支架以及冲洗轨道的安装，在安装完成之后将高压水枪以及拉杆放置在冲洗车上，再将轨道的尾部固定在空预器的钢梁上。然后，在轨道架设完成之后，由空预器的换热元件外端进行清洗，采用由外向内的清洗原则，在清洗过程中，根据空预器的转速实现对高压水箱穿透力的设置，满足拉动距离与实际要求相符。一般来说，在每冲洗完半米之后，需要进行冲洗时间的调整。最后，冲洗水泵的出口压力需设置在50 兆帕，冲洗流量保持每分钟40 升，冲洗过程中应用到的水要以自来水为主，减少对内部元件的腐蚀。

（五）特殊工况下的调整

首先，在负荷升高时，需要及时进行风量的调整，避免出现因风量增加较大而引起的氮氧化合物浓度增加。可以适当的增加喷氨量，让出口处的氮氧化合物浓度得以下降。设置相应的负荷上限，达到对负荷速率的控制，防止出现负荷增加过快而引起的运行负担。根据生产要求启动磨煤机，并且根据燃料的应用要求，实现对磨煤机出力的调整，防止出现气压偏差较大而导致的氮氧化合物浓度增加。根据液氨蒸发槽的处理情况，实现对其状况的调整，坚决杜绝氨量增加而导致的供氨母管压力下降。第二，负荷下降时，需要对风量进行手动调节，保持在恰当的氧量设置，减少因风量波动而引起的氮氧化合物浓度增加。结合生产要求，对磨煤机的出力状况进行分析，适当的缩小出力，落实对燃料应用情况的监督，保持磨煤机运行的平稳性，减少氮氧化合物浓度的变化。根据生产要求选取恰当的停磨时间，减少在生产过程中突然停磨而引起的氮氧化合物浓度变化。在停磨之后需要及时进行通风量的降低，减少出现氮氧化合物浓度的增加。第三，做好吹灰的控制。锅炉吹灰时能够降低炉膛内的温度以及氮氧化合物的浓度，所以在工作过程中，工作人员需要及时的进行吹灰操作，尤其是在出现氮氧化合物浓度较高时，应尽快展开吹灰操作，减少氮氧化合物的浓度。为了降低吹灰区域内的烟温，需要及时进行烟道的吹灰操作，实现烟道内部氮氧化合物浓度的下降，在吹灰操作之前，适当的降低喷氨量，防止喷氨量过高而造成的氮氧化合物浓度增加以及氨逃逸量升高。另外，在吹灰结束之前，需要将喷氨量适当的提升，减少氮氧化合物出现的波动。