防止600MW機組空預器嚴重堵塞的控制措施

周梁樹

（大唐華銀金竹山火力發電分公司，湖南婁底 417000）

防止600MW機組空預器嚴重堵塞的控制措施

周梁樹

（大唐華銀金竹山火力發電分公司，湖南婁底 417000）

600MW機組回轉式空預器發生堵塞是電廠普遍存在的一個現象。主要原因是在冬天氣溫低的情況下，脫硝系統中的逃逸出的氨（NH3）與煙氣中的三氧化硫（SO3）反應生成硫酸氫銨（NH4HSO4），液態硫酸氫銨捕捉飛灰能力極強，與煙氣中的飛灰粒子相結合，當溫度低時形成固態結合物附著于空預器冷端傳熱元件上，造成空預器堵塞。主要分析了600MW機組空預器堵塞的原因：脫硝系統氨逃逸率大、入爐煤含硫量高、空預器冷端綜合溫度低，并提出了有效地控制措施。

600MW機組；空預器壓差；堵塞；硫酸氫銨；排煙溫度

某電廠600MW機組于2016年8月完成了超低排放改造，為了實現尾部煙氣氮氧化物NOX≤50mg/m3（標）的排放標準，鍋爐采用LNB（低氮燃燒器）+OFA（燃盡風）及SNCR+SCR聯合脫硝技術，空預器為豪頓華公司生產的三分倉回轉式空預器。2016年10月機組改造投入運行后，11月開始空預器進出口壓差逐漸增大，機組滿負荷運行最大時達2.5kPa，遠超過鍋爐最大連續出力工況下1.5kPa的設計值，同時一、二次風壓波動大，引風機電流增大，機組滿負荷時引風機出力不足，爐膛冒正壓，嚴重影響機組的出力和安全環保經濟運行。電廠專業技術人員分析認為，空預器堵塞的主要原因是超低排放標準下SNCR+SCR脫硝裝置噴氨量大造成氨逃逸率大，加上入爐煤含硫量大形成硫酸氫銨（NH4HSO4），導致空預器結垢堵灰。在分析了空預器堵塞的原因后，該廠立即采取了強有力的控制措施，空預器堵塞情況明顯好轉，確保了機組安全穩定運行。

1 空預器堵塞的原因分析

1.1 脫硝系統氨逃逸率大

燃煤火電機組超低排放標準要求煙氣NOX≤50mg/m3（標）。由于機組AGC投入狀態下負荷變動頻繁，且變動幅度大，變化速度快，由于鍋爐送風和二次風門擋板均為手動控制，鍋爐燃燒工況變化大，運行人員常常來不及調整鍋爐風量，造成SCR入口NOX變化較大，短時達到1 000mg/m3（標）以上的現象也時有出現，SCR的噴氨量短時增大，氨逃逸非常大。SNCR調試過程中噴槍存在霧化不良的現象，同時由于爐膛溫度分布不均，SNCR反應效率低，SNCR逃逸出來的氨在SCR上也不能充分反應，造成SCR氨逃逸率增大。

1.2 空預器冷端綜合溫度低

鍋爐最大的損失就是排煙損失，為了提高鍋爐運行經濟性，降低排煙溫度，該廠原規定冬天空預器冷端綜合溫度在138～145℃之間，送風機熱風再循環門只有在氣溫低于10℃時才需開啟?？疹A器冷端綜合溫度低直接造成空預器低溫腐蝕。

1.3 入爐煤硫份和灰份含量高

燃煤火電廠最大的成本就是燃煤，占整個電廠成本的70%以上。為了降低燃煤成本，電廠采購了大量的高硫分、高灰分的劣質煤，入爐煤硫分平均高達2.0%以上，灰分高達50%以上，直接造成尾部煙氣中的SO3和灰分高。

綜合以上三個因素，脫硝系統中的逸出氨（NH3）與煙氣中的SO3和水蒸氣生成硫酸氫銨凝結物：NH3＋SO3＋H2O→NH4HSO4，液態硫酸氫氨捕捉飛灰能力極強，與煙氣中的飛灰粒子相結合，在低溫下附著于預熱器傳熱元件上形成融鹽狀的積灰，造成預熱器結垢、堵灰。

2 空預器堵塞的控制措施

2.1 嚴格控制SCR入口氮氧化物濃度

要求在SNCR投入的情況下，控制SCR入口NOX≤500mg/m3（標）；在SNCR未投入時，控制SCR入口NOX≤750mg/m3（標）。為了達到這一目標，對鍋爐進行了優化配風調整，確保鍋爐的安全性和經濟性，要求既不發生鍋爐缺氧燃燒，也不發生氧量瞬時大幅度增加引起氮氧化物急劇增加的情況發生。在機組降負荷時先開啟鍋爐燃盡風擋板開度，適當關小燃燒器附近二次風擋板開度。

2.2 優化噴氨系統，降低噴氨量，控制脫硝系統氨逃逸

優化噴氨自動控制系統，防止噴氨過量情況的發生；控制凈煙氣NOX在45mg/m3（標）附近壓紅線運行；將SNCR系統霧化不良的噴槍切除進行檢修處理；發現噴氨系統故障立即進行檢修處理，確保噴氨系統運行正常。

2.3 提高空預器冷端綜合溫度

適當犧牲機組的一點運行經濟性，通過鍋爐配風調整，適當提高鍋爐火焰中心，提高制粉系統冷風的摻入量，從而提高鍋爐排煙溫度。同時全開送風機熱風再循環門，提高空預器冷端綜合溫度至150℃以上。

2.4 加強空預器吹灰，提高空預器吹灰壓力和頻率

提高空預器吹灰蒸汽壓力至2.0MPa，要求空預器吹灰疏水溫度達200℃以上，方可開始吹灰?？疹A器單獨吹灰每班不少于3輪。如果發現空預器差壓有上升趨勢，應縮短吹灰時間間隔。機組負荷300MW時，空預器進出口差壓超過900Pa應進行連續吹灰，直到空預器進出口差壓低于860Pa。

2.5 加強摻配煤管理，適當降低入爐煤硫份和灰份

將入爐煤硫分控制在1.2%以下，灰分控制在40%以下。

2.6 加強省煤器灰斗料位的監視和控制，一旦發現高料位報警，立即進行核對與疏通處理

通過采取以上措施，機組滿負荷運行時空預器進出口差壓降低至1.5kPa且機組運行穩定，引風機電流下降將近50A，一、二次風壓波動現象消失，鍋爐運行穩定。實踐證明采取的措施是非常有效地。

3 防止空預器堵塞的其它措施

隨著燃煤火電機組煙氣超低排放標準的逐步實施，空預器堵塞現象將成為燃煤火電廠的一個不得不面臨的嚴重問題。為了解決空預器堵塞問題對機組安全和經濟運行的影響，除以上措施外，關鍵是要降低脫硝系統氨逃逸率，同時對空預器進行一些技術改造，消除空預器堵塞的根本原因。

3.1 優化機組協調控制系統，提高鍋爐自動投入率

鍋爐煙氣氮氧化物的濃度與鍋爐的配風調整關系很大，機組AGC投入后負荷變化頻繁，鍋爐送風自動和二次風門擋板及燃盡風擋板如果不能實現自動的話，運行人員很難在短時間內做到鍋爐配風合理，難免出現SCR入口氮氧化物瞬時升高較多、變化較大的情況，SCR入口氮氧化物升高后，勢必要增大SCR系統的噴氨量，直接造成氨逃逸率升高。如果SCR入口氮氧化物短時變化較大，更會造成氨逃逸率的不可控制。因此優化機組協調控制，實現鍋爐送風自動和配風自動是確保SCR入口氮氧化物穩定的一個重要環節。

3.2 對SNCR系統進行優化

由于SNCR應用于CFB（循環流化床鍋爐）的情況較多，應用于煤粉爐尚處于起步階段，噴槍霧化不良、爐膛溫度分布不均等原因直接導致SNCR的氨逃逸率遠遠大于規定的3×10-6。因此控制SNCR的氨逃逸率將是我們今后工作的重點。真正實現SNCR投入后降低SCR入口氮氧化物，同時SNCR少量逃逸出來的氨還可以在SCR上進行反應，充分發揮SNCR+SCR聯合脫硝的優越性，達到減少噴氨量、降低氨逃逸率的目的。

3.3 提高SCR催化劑的反應活性

由于機組投產后運行時間較長，脫硝催化劑積灰、結垢和中毒現象嚴重，催化劑的活性嚴重降低，因此及時對催化劑進行再生，恢復其活性，或增加催化劑的數量，提高催化劑反應活性是降低SCR系統氨逃逸率的一個關鍵環節。

3.4 噴氨優化調整，降低氨逃逸

SCR噴氨系統由于氨流場分布不均造成氨逃逸率大，因此應定期進行氨流場分布試驗，改善噴氨不均引起的氨逃逸。同時應提高脫硝系統氨逃逸檢測數據的可靠性，防止發生實際氨逃逸率非常大的情況。

3.5 機組開機過程中嚴防空預器積灰

在鍋爐點火前必須投入空預器吹灰，同時確保燃燒良好，防止發生尾部煙道積灰積粉的情況。

3.6 改善空預器吹灰形式

可考慮在空預器蒸汽吹灰器的基礎上增設聲波吹灰器，實現360度無盲區吹灰，同時防止吹灰蒸汽過熱度低引起的濕灰板結，造成空預器堵塞加劇。

另外，利用停機檢修期間對空預器換熱元件進行徹底清洗，并進行良好的干燥。

空預器冷端采用鍍搪瓷材料，提高空預器換熱元件的光潔度，降低硫酸氫銨附著的機率。同時考慮安裝空預器在線清洗裝置，避免空預器堵塞嚴重被迫停機。

4 結束語

空預器堵塞是燃煤火電廠一個非常嚴重的問題，空預器堵塞后不但造成廠用電率增加，還嚴重威脅機組的安全穩定運行，如果空預器堵塞不能及時緩解消除，將最終導致機組非停，給企業造成較大的經濟損失，同時對企業形象造成負面影響。提前采取防止空預器堵塞的技術措施，嚴格監視空預器進出口壓差，及時采取應急措施控制空預器堵塞加劇，對提高機組運行可靠性和經濟性具有非常重大的意義。

[1] 丁開瑞，馬更生，郭玉安.某電廠600MW脫硝機組空預器堵塞處置措施[J].山西電力，2016，（1）.

Control Measures of 600MW Unit to Prevent Serious Jam of Air Preheater

Zhou Liang-shu

Clogging of rotary air preheater of 600 MW unit is a phenomenon prevalent in power plant.The main reason is that the escape of ammonia（NH3）in the denitrif cation system reacts with sulfur trioxide（SO3）in the f ue gas to produce ammonium bisulfate（NH4HSO4），and the liquid ammonium hydrogen sulfate captures the ability of f y ash in the case of low winter temperature.Strong，and f y ash particles in the smoke combined，when the temperature is low when the formation of solid binder attached to the air preheater cold end heat transfer element，resulting in air preheater blockage.The causes of blockage of air preheater of 600 MW unit are analyzed. The ammonia escape rate of denitrif cation system is high，the sulfur content of furnace is high，the integrated temperature of cold end of air preheater is low，and the effective control measures are put forward.

600MW unit；pressure difference of air preheater；clogging；ammonium bisulfate；exhaust gas temperature

X773

A

1003-6490（2016）11-0008-02

2016-10-21

周梁樹（1977—），男，湖南漣源人，工程師，主要從事電廠集控運行技術管理工作。