燃煤電廠SCR煙氣脫硝技術改造后空氣預熱器堵塞問題處理

魏學靜，安世輝，劉 巍

(河北華電石家莊裕華熱電有限公司， 石家莊 050051)

燃煤電廠SCR煙氣脫硝技術改造后空氣預熱器堵塞問題處理

魏學靜，安世輝，劉 巍

(河北華電石家莊裕華熱電有限公司， 石家莊 050051)

針對燃煤電廠SCR煙氣脫硝技術改造后空氣預熱器堵塞的問題，提出減少噴氨量和空氣預熱器吹灰等措施，并分析在線高壓水沖洗、高負荷連續運行、冷端連續吹灰的處理效果處理，認為高壓水沖洗、冷端連續吹灰可有效降低空氣預熱器堵塞問題。

燃煤電廠；SCR煙氣脫硝技術；空氣預熱器；堵塞

河北華電石家莊裕華熱電有限公司(簡稱“裕華熱電”)為2臺300 MW燃煤鍋爐機組，此煙氣脫硝裝置配置在2臺蒸發量為1 025 t/h亞臨界燃煤鍋爐。裕華熱電分別于2013年和2014年對2臺鍋爐進行了技術改造，技術改造分為兩部分，一是對爐內燃燒器改造為低氮燃燒器；二是加裝爐后脫硝反應裝置，裕華熱電爐后脫硝采用選擇性催化還原法(SCR)，脫硝裝置采用純氨作為還原劑，由液氨供應系統供應。 改造后，煙氣排放已經達到超低排放標準，但是空預器堵塞問題較為嚴重，通過運行中不斷摸索，裕華熱電總結出了針對于空預器堵塞問題的相關解決方法。

1 脫硝改造后空氣預熱器的堵塞概況

裕華熱電鍋爐尾部配有2臺三分倉容克式空氣預熱器(簡稱“空預器”)，型號為2-29VI(T)-2305(2440)SMR。為配合鍋爐的SCR改造，結合鍋爐擴大性小修對鍋爐2臺空預器進行改造，以適應SCR系統運行后對空預器的要求。

改造初期，空預器運行良好。但是在冬季低負荷時，逐步出現了空預器堵塞現象。首先表現為鍋爐A/B兩側排煙溫度偏差逐步增大，堵塞嚴重時兩側排煙溫度偏差高達30 ℃。嚴重時影響過熱器兩側蒸汽溫度出現偏差。空預器一二次風側前后差壓變大。一次風側差壓由0.6 kPa逐步增大，最大達到2.9 kPa。煙氣側差壓達到表量程最大值2.5 kPa。

運行穩定性方面，由于空預器堵塞，造成引風機出力擺動，嚴重時爐膛負壓擺動值達到0.6 kPa。引風機電流出現上下60 A的擺動，風機搶風，喘振現象明顯，由于負壓擺動頻繁投入，造成了鍋爐小油槍燃油的浪費及鍋爐不穩定運行工況的出現。

2 運行中減輕空預器堵塞的方法

2.1 減少噴氨量

根據設計，鍋爐在ECR工況及煙氣中NOx含量為550 mg/m3時，保證單臺機組的液氨耗量225 kg/h。但是受鍋爐負荷、燃煤參數的影響，SCR入口氮氧化物并不穩定，尤其在鍋爐負荷大幅度變化或者燃煤品質的變化，造成氮氧化物的波動。需要配合燃燒的調整控制SCR入口NOx的含量從而達到降低噴氨量的目的。具體方法如下：

a.降低鍋爐過量空氣系數。在合理的氧量控制范圍，保持較低氧量運行。例如在鍋爐900 t/h主汽流量時，鍋爐氧量從3.9%降到3.2%，SCR入口NOx由660 mg/m3降至590 mg/m3。根據運行實驗及調整經驗。

b.降低燃燒中心。適當降低燃燒中心能降低鍋爐出口煙氣中NOx含量。例如鍋爐主汽流量850 t/h時，如果投六層粉，鍋爐出口NOx控制在650 mg/m3左右，而如果運行五層粉，鍋爐出口NOx能控制在490～520 mg/m3。

c.制粉系統運行的影響。在一定的鍋爐負荷下， 制粉系統運行臺數直接影響鍋爐出口NOx的排放。例如裕華機組1號鍋爐主蒸汽流量在850 t/h時，由3套制粉系統減少為兩套制粉系統運行運行，鍋爐出口NOx可由600～650 mg/m3降至520～570 mg/m3。而2號鍋爐出口NOx可由590～550 mg/m3降至490～520 mg/m3，所以合理的調配鍋爐制粉系統的運行方式可以有效控制噴氨量。另外還可以通過調整制粉系統的通風量來控制三次風量，達到控制鍋爐出口NOx含量。例如調整1號鍋爐1C制粉系統，排粉機入口擋板由100%關至52%，再循環風門由25%開至40%，制粉系統出力47 t/h不變的情況下，鍋爐出口NOx可降低100 mg/m3左右。

d.降低一次風壓。一次風壓能滿足送粉要求即可，降低一次風壓可保證鍋爐主燃燒區煤粉的濃度，提高主燃燒區產生的NOx被還原的比例。

e.控制煤粉細度。合理的煤粉細度能保證煤粉在主燃燒區的燃燒，防止未燃燒完全的煤粉進入還原區及燃盡區燃燒，造成鍋爐出口NOx含量增大。

2.2 空預器吹灰

空預器運行中定期執行吹灰制度，在空預器差壓增大時可適當加強吹灰次數。空預器吹灰時應充分疏水，疏水溫度達到150 ℃時再進行吹灰操作。

3 空預器堵塞后處理效果分析

裕華熱電進行SCR煙氣脫硝技術改造后，由于運行中各種因素影響，1號爐空預器A側曾經嚴重堵塞，一次風機側壓差最大達到2.9 kPa，(正常運行時0.8 kPa)，由于空預器堵塞，造成引風機在低負荷時搶風嚴重，引風機電流擺動達到60 A，爐膛負壓擺動最大能達到600 Pa，嚴重的影響了鍋爐燃燒的穩定。由于爐膛負壓擺動造成鍋爐小油槍頻繁自動投入，造成燃油量大幅增加。為了解決這一難題，裕華熱電公司先后采用了在線高壓水沖洗、鍋爐高負荷連續運行、空預器冷端連續吹灰、提高排煙溫度，調整AB側送風量等措施，緩解了空預器的堵塞問題。

空預器在線高壓水沖洗的時間為2015年8月26日-8月29日和2015年9月9日-9月14日兩次，由于第一次沖洗過程中每天沖洗時間較長，選取這一次的數據進行比對發現，在鍋爐負荷率相同情況下，沖洗前后空預器一二次風側差壓無明顯變化，最高降低0.1 kPa后又恢復原始值。通過分析可以看出，高壓水沖洗前后，空預器差壓無明顯降低趨勢，同時空預器水沖洗受負荷和排煙溫度限置較大，每日可沖洗時間較短，所以空預器在線高壓水沖洗的方法對緩解空預器堵塞問題無明顯效果。高壓水沖洗應該保證足夠高的負荷率和充足的沖洗時間才有可能取得相對滿意的效果。

采集2015年11月15日-11月23日的數據和供熱期前15 d數據，通過對機組負荷率、鍋爐蒸發量、排煙溫度、噴氨量、噴氨單耗、爐膛出口NOx和煤質等數據進行對比形成表1和表2。

表1 10.25-11.14供熱前機組數據

指標最大值最小值平均值蒸發量/(t·h-1)1010.08571.57812.40A側排煙溫度/℃152.73108.96137.02A側噴氨量/(kg·h-1)206.366.2387.26A側噴氨單耗/(kg·t-1)0.2780.0080.118出口NOx/(mg·m-3)1114.07383.34664.85硫分/%1.431.191.265揮發份/%17.916.617.25

由表1、表2的對比可以看出，進入供熱期后，機組蒸發量明顯高于供熱期前，雖然環境溫度下降，但由于暖風器的投入和機組蒸發量的升高，使得排煙溫度有顯著提高，入爐煤揮發份均值降低了0.564%，但鍋爐連續高負荷運行使得鍋爐出口NOx最大值時降低了214.71 mg/m3，噴氨單耗下降0.054 kg/t，空預器堵塞情況略有好轉，空氣側差壓約降低了0.2 kPa。

表2 11.20-11.23供熱期間機組數據

指標最大值最小值平均值蒸發量/(t·h-1)1003.13701.88907.77A側排煙溫度/℃150.94132.69145.10A側噴氨量/(kg·h-1)206.3537.8396.46A側噴氨單耗/(kg·t-1)0.2240.0410.105出口NOx/(mg·m-3)899.36462.73649.82硫分/%1.3231.1131.241揮發份/%17.31316.02716.691

空預器冷端連續吹灰時間：第一次為2015年11月23日-25日，A側空預器冷端連續吹灰72 h，第二次為12月4日-6日，B側空預器冷端連續吹灰72 h，分別采集2次吹灰前、吹灰中和吹灰后的空預器差壓形成表3和表4。

表3 A側空預器連續吹灰差壓 kPa

差壓未吹灰吹灰中吹灰后一次風差壓最大值3.512.972.49最小值1.511.291.20平均值2.462.041.85二次風差壓最大值3.012.562.10最小值1.010.940.70平均值2.121.681.49

表4 B側空預器連續吹灰差壓 kPa

差壓未吹灰吹灰中吹灰后一次風差壓最大值2.262.121.83最小值1.281.090.93平均值1.811.501.39二次風差壓最大值2.041.851.70最小值1.180.750.89平均值1.561.231.25

由表3、表4對比可以看出，經過空預器冷端連續吹灰，A、B側空預器差壓最大值，最小值和平均值均有降低，其中A側空預器煙氣側差壓平均值降低約0.63 kPa，B側空預器煙氣側差壓平均值降低約0.31 kPa，效果顯著。

采集2015年11月8日0:00-2:40和11月13日9:00-21:00 2個時段的數據，2個時段機組蒸發量相同，都是800 t/h,通過對機組排煙溫度和空預器壓差的數據進行對比發現，提高排煙溫度到140 ℃以上可以有效抑制硫酸氫銨的發生，A/B側一次風空預器差壓降低了0.2～0.3 kPa，效果明顯。但近2個月暖風器的缺陷頻繁發生，需多次解列暖風器，建議今后運行和檢修人員重點檢查暖風器及相關設備。

在相同的鍋爐蒸發量前提下，調整A/B側送風機出力，使兩側送風機出力相差10 A，對A/B側一二次風空預器差壓影響不大。通過總結數據可以看出，在相同的鍋爐蒸發量前提下，調整A、B側送風機出力，對緩解空預器差壓無明顯作用。

4 結束語

嚴格控制入爐煤的指標：干燥無灰基揮發份17%～20%，硫份<1.4%。排煙溫度的控制：排煙溫度控制在140～145 ℃，運行人員將暖風器及輔助設備的檢查列為重點檢查內容，檢修人員定期維護，確保其可靠。空預器煙氣側壓差1.5 ～2.5 kPa時，排煙溫度控制在140～145 ℃，空預器吹灰方式為每班熱端吹灰2次，冷端吹灰4次。空預器煙氣側壓差>2.5 kPa時， 提高機組蒸發量到800 t/h以上，排煙溫度控制在140～145 ℃，空預器冷端連續吹灰72 h，效果不明顯可以冷端連續吹灰168 h，或者采用機組蒸發量800 t/h以上，空預器在線高壓水沖洗。但空預器冷端連續吹灰容易導致空預器冷端蓄熱元件吹損，檢修時會面臨大量更換蓄熱元件，增大檢修成本，不建議經常進行此項操作。解決噴氨不均問題才是解決空預器堵塞的根本辦法。

本文責任編輯：丁 力

Treatment Measures of Coal Fired Power Plant Air PreheaterBlocking After SCR Flue Gas Denitrification Technology

Wei Xuejing,An Shihui,Liu Wei

(Hebei Huadian Shijiazhuang Yuhua Heating Group,Shijiazhuang 050051,China)

This paper mainly introduces the SCR flue gas denitrification technology in coal-fired power plant after the operation of the air preheater in the operation of the blockage problem,and puts forward a feasible solution,considers that the high voltage online watering and cold-point soot blowing can solve blocking through analysis.

coal fired power plant;SCR flue gas denitrification technology;air preheater;block

2016-06-28

魏學靜(1988-)，女，助理工程師，主要從事火電廠燃燒調整工作。

X773

B

1001-9898(2016)06-0039-03