簡析火電廠增設脫硝裝置后空氣預熱器改造要點

張闖

摘 要：電力資源的深入和發(fā)展使得電力供應量有所增長，隨之而來的就是煤氣使用程度的明顯增加，進而加快了電廠氮氧化物的總排放量，也就對環(huán)境帶來了嚴重的危害，因此在使用燃煤發(fā)電的過程中，合理控制氮氧化物的生成量是目前亟待解決的問題。文章從空氣預熱器的改造方向出發(fā)，并分析對其進行改造的意義，圍繞系統(tǒng)改造和技術特點以及相應標準展開論述。

關鍵詞：大型火電廠；增設脫硝；空氣預熱器

當前，為了解決環(huán)境嚴重惡化的問題，我們不僅要解決對環(huán)境的危害，在兼顧環(huán)境問題的同時降低對環(huán)境的破壞。增設燃煤發(fā)電的脫硝設備，就是控制其排放量的合理做法。在增加脫硝裝置的基礎上，從燃燒器和空氣與預熱器方面進行配套的系統(tǒng)改造，要對這一系列專業(yè)問題進行改造優(yōu)化，既要實現(xiàn)電力的正常使用，又要保證在原有的經(jīng)濟性能和質(zhì)量上有一定的提高。

1 合理改造空氣預熱器的意義

氮氧化物的超標使用與電機組的脫硝設備有密切關系，如何降低電機組內(nèi)的氮氧化物排放量是目前需要研究的重點方向。空氣預熱器對發(fā)電機組的作用可謂是唇亡齒寒，二者必須相互依存。對空氣預熱器從原有系統(tǒng)上進行改進，應使用催化原理法在脫硝過程中對出現(xiàn)的負面效應進行優(yōu)化布置，從而增強空氣預熱器系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力。但是由于現(xiàn)有的空氣預熱器系統(tǒng)不能合理地對火電的煙氣排放進行控制，對其進行改造的目的就是使其能夠利用系統(tǒng)裝置的優(yōu)勢合理排放氮氧化物，減小對空氣環(huán)境的破壞，并提高電廠的整體經(jīng)濟水平。因此，空氣預熱器系統(tǒng)的改造也是必要的。

文章以2×500MW的機組為例展開對脫硝裝置的改造案例研究，主要的方向是為了適應脫硝技術對其設備的使用。

2 空氣預熱器系統(tǒng)改造

空氣預熱器系統(tǒng)長期受外力作用影響，在整體性能和使用壽命上都會有很大程度的破壞；要實行改造的第一步就是對整體性能加以合理改造，從容易受到破壞的方面做出相應的改善。

2.1 零件結構檢查

對原有零部件逐一排查，檢查磨損程度和功能是否降低，及時維修存在問題的零部件，維修時間較強的要加以更換，以免延誤正常使用。

2.2 煙、風阻力改進

對空氣預熱器受到的阻力情況進行合理分析，規(guī)劃設計出一套可行的方案，從容易出現(xiàn)阻力上升的因素加以考慮，增設脫硝裝置后使其具備較強的適應能力。

2.3 轉子結構改進

原有的轉子結構不能與新型的傳熱元件盒相匹配，要對原有的轉子結構加以系統(tǒng)優(yōu)化改進，使其能夠滿足防止脫硝后空氣預熱器中的冷端傳熱元件腐蝕等因素，達到正常使用的目的。

2.4 換熱元件改進

空氣預熱器中存在一定溫度的換熱元件，并且不同高度的受熱程度有所不同，分為高溫層和低溫層元件，二者結合使其能夠對空氣預熱器的傳熱元件表面腐蝕進行合理控制。

2.5 除灰系統(tǒng)改進

空氣預熱器的結構極其復雜，是由多種零部件組建而成的，在清潔工作的處理上有很大難度，不同于其他工業(yè)清潔處理工作。在傳統(tǒng)的除灰系統(tǒng)上進行優(yōu)化改造，利用蒸汽和高壓水進行清掃，杜絕使用其他工具，例如布、紙巾，預熱器上下部均設置雙介質(zhì)吹灰器。

2.6 密封間隙優(yōu)化

空氣預熱器運行后，冷、熱轉子徑向密封間隙的調(diào)整要參考驅動裝置的電機電流進行，如果電流較小就要減小預留密封間隙，如果電流持續(xù)增加需適當放大預留密封間隙。

2.7 優(yōu)化輔助系統(tǒng)

預熱器控制柜的工作主要包括邏輯思維、構圖結構、設計方案、回路修改、折損情況，在這些需要進行改動的工作中，要切實掌握每個工序流程，實現(xiàn)對不同結構的優(yōu)化處理。

3 空氣預熱器技術改造

合理的技術應用對空氣預熱器的使用有很大幫助，還可以增強其部件的使用性能，提高整體使用效率，獲得更高的經(jīng)濟效益?？諝忸A熱器構成主要有上述幾個方面，實現(xiàn)相互之間的作用關系就能夠為預熱器的使用打下堅實的基礎。

3.1 改造轉子結構技術

預熱器內(nèi)部取消對柵欄的界定，將橫向隔面之間的距離延伸至縱向。將轉子結構改為冷端傳熱元件側面抽取，熱端傳熱元件上部抽取的布局，對更換程度較低的冷端轉子側面用封倉板封閉，并更換冷端的傳熱元件。

3.2 改造換熱元件技術

對原有布置形式加以改造，更換原有的預熱器換熱元件，調(diào)整各層元件的高度?？諝忸A熱器冷段元件的高度設置要達到1000mm，要求在任何工況下都要降低對沉淀物的反應，保證液態(tài)硫酸氫銨對預熱器沒有影響。另外預熱器冷端可以使用吹灰清潔方式，采用封閉波紋形狀的脫硝板型的傳熱元件，利用靜電方式對傳熱元件的表面進行搪瓷噴涂。一般的搪瓷元件基材用料采用的都是低碳鋼或脫碳鋼，冷端元件噴涂后整體厚度在1.1mm以上，側面的單邊厚度均在0.15mm以上。冷端元熱元件基本板型如圖1所示。

3.3 改造吹灰系統(tǒng)技術

傳統(tǒng)的空氣預熱器冷端都采用蒸汽吹灰裝置。改造后的雙介質(zhì)吹灰器采用330℃的蒸汽氣源，再加上20Mpa高壓水的兩種清洗介質(zhì)，就能夠從根本上解決堵塞和腐蝕情況。吹灰系統(tǒng)對預熱器的使用有很大幫助，優(yōu)秀的吹灰器性能更是保證預熱器良好吹灰效果的基礎。

3.4 改造轉子密封技術

為了更好的解決空氣預器漏風偏大的問題。進一步降低漏風，設計了三叉密封，結構簡單、安全可靠，以達到長期有效降低漏風的作用。它是由折板、密封片，支撐板組成。從長期運行經(jīng)驗看來，該密封形式投運安全、可靠，密封間隙滿足設計要求，以及運行煙風壓差在設計范圍內(nèi)的情況下，它能有效將預熱器漏風率控制在5%以內(nèi)。

4 空氣預熱器密封間隙安裝質(zhì)量標準

（1）支撐鋼架安裝：支撐點相對水平允許偏差+2ram。（2）底部軸承定位安裝：縱橫中心允許偏差+2mm。（3）端柱頂部平臺水平度偏差+2mm，柱的垂直度偏差小于3mm。（4）轉軸安裝應垂直，在主軸上端面測量，水平度允許偏差不大于0.05mm，轉子與外殼同心度允許偏差不大于3mm。（5）主軸與轉子的垂直度偏差≤1mm。（6）主隔板至頂部扇形板間的距離偏差小于+3mm，至軸向密封板上一固定點的距離偏差小于+6ram。

5 結束語

合理優(yōu)化低氮燃燒器配套裝置，主要從空氣預熱器的改造出發(fā)，綜上所述，文章從空氣預熱器的系統(tǒng)和技術上進行改造，通過相應改造可以實現(xiàn)其技術的穩(wěn)定性，保證以正常、穩(wěn)定的性能操作運行。要想實現(xiàn)保護環(huán)境的最終目標，就務必要實現(xiàn)對火電廠脫硝裝置的增設，而它與空氣預熱器之間又有著相互作用的關系，這項工作的圓滿進行既保證滿足國家對環(huán)保規(guī)范的要求，又保證了電廠設備的運行安全。

參考文獻

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