鍋爐空預器堵塞的清除與預防

摘 要：隨著火電廠煙氣脫硝的投用，噴氨量大氨逃逸率高造成硫酸氫銨嚴重堵塞空預器的受熱面，進而出現引風機出力不足、送風機搶風、氧量不足、爐膛負壓波動、機組出力受限等問題，甚至被迫停機清洗。本文介紹了幾種常用的方法，可有效解決空預器堵塞問題。

關鍵詞：空預器；堵塞；清除；預防

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.151

1 火電廠煙氣脫硝技術分析

火電廠煙氣脫硝技術主要是采用選擇性催化還原技術，即在SCR反應器入口煙道中噴入氨氣，氨氣與煙氣充分混合后進入裝有催化劑的SCR反應器。在催化劑的作用下，氨氣與氮氧化物發生氧化—還原反應，生成氮氣和水。屬于清潔的脫硝技術，控制燃燒后煙氣的成分，將NOx轉化為無毒、無害的N2。

生產硫酸鹽的化學反應：

NH3+SO3+H2O→NH4HSO4

2NH3+SO3+H2O→（NH4）2SO4

2 煙氣流程

鍋爐尾部煙氣由省煤器下部引出至SCR反應器本體入口及出口至空預器后再至電除塵器。SCR反應器為氨氣與NOx反應的主要設備。當氨氣和煙氣混合進入SCR反應器后，在頂部整流器的導向下，成垂直向下方向依次流經3層催化劑，煙氣與NH3的混合物在通過催化劑層時，煙氣中的NOx在催化劑的作用下與NH3反應生成N2與H2O，從而達到要求的除去煙氣中NOx的目的。通過蒸汽吹灰器和聲波吹灰器定時對每層催化劑進行積灰吹掃，避免催化劑堵塞失效導致脫硝效率下降。

3 造成氨逃逸的主要原因

（1）A、B兩側SCR煙氣流場不均勻，局部不能充分反應，致噴氨量過大引起逃逸；

（2）AIG區域有的噴嘴堵塞，引起其它噴嘴的噴氨量過大引起逃逸；

（3）氨逃逸表計不準，造成誤判斷，或對氨逃逸率監視不到位；

（4）空預器堵塞，風量減少、排煙溫度降低加劇了硫酸氫銨的沉積；

（5）冬季且機組長時間低負荷運行，導致排煙溫度過低，也容易造成硫酸氫銨的沉積；

（6）煤質差，硫份高，造成硫酸氫銨生成量進一步增大；

（7）電網調整負荷頻繁，NOX生成量隨負荷增加而增多，噴氨調節自動遲緩，造成氨量過噴。

4 空預器堵塞的危害

（1）造成兩臺空預器通風量不同，經常出現兩臺送風機搶風，氧量不足，吸風機出力不足，影響機組帶負荷；

（2）引起一、二次風壓和爐膛負壓波動，嚴重時發生鍋爐滅火事故；

（3）熱風溫度降低，造成脫硝熱風溫度降低，熱解爐尾溫度降低，熱解爐出口結晶堵塞；

（4）空預器阻力增大后風機耗電增大；

（5）制粉熱風溫度降低，造成干燥出力降低，制粉電耗增大；

（6）空預器堵塞嚴重時機組被迫停運。

5 空預器堵塞的預防

（1）冬季到來時，盡早投入暖風器或熱風再循環，提高排煙溫度，以利于防止硫酸氫銨結晶造成沉積。

（2）在點火初期油煤混燒階段，上發熱量大于4500kcal/kg、揮發份較高而含硫量較低的煤種，磨煤機啟動前應保證二次風溫大于200℃，以減少啟動初期大量不完全燃燒產物的生成，避免空預器堵灰的發生。

（3）空預器要進行定期吹灰并保證吹灰蒸汽有足夠的過熱度，空預器吹灰每班進行一次，如果發現空預器差壓有上升趨勢，應增加吹灰頻次，以確保空預器吹灰效果。

（4）加強空預器吹灰系統治理，停爐后對空預器吹灰閥和吹灰槍進行檢查，防止濕蒸汽長期泄漏到空預器換熱元件上造成粘結堵灰。

（5）運行中加強脫硝的監視與調整，合理控制SCR出口參數。每臺爐SCR系統都有設計最大噴氨量，自動調整或人工調整時，注意不要高于最大噴氨量，若是大量噴氨才能將NOx降低到超低排放值，應在低氮燃燒器方面同時采取相應措施，以降低噴氨量。

（6）定期對噴氨格柵進行試驗和調整，每半年應對噴氨格柵進行一次優化，防止噴氨不均勻造成催化劑反應效率下降，造成不必要的氨浪費，同時造成空預器硫酸氫銨堵塞。

（7）嚴密監視氨逃逸率，運行中加強對氨逃逸的監視，發現氨逃逸濃度異常升高，查找原因，若因噴口堵塞或脫落，應及時修復。

（8）設立催化劑使用壽命臺賬，對催化劑進行壽命管理，若催化劑失效及時更換，保證脫硝反應效率。

6 生成硫酸氫氨造成空預器堵塞的處理方法

（1）在機組正常運行中在線高壓水沖洗，沖洗水的壓力一般在30～50Mpa，一般沖洗20天左右，費用一般在十萬左右，就有一定效果但不能徹底清除。

（2）機組停運后進行水沖洗。此種方法費用較低，效果非常明顯，但是停機機會不多，所以逢停必沖。

（3）更換空預器冷段換熱元件，采用鍍搪瓷元件，能顯著降低硫酸氫銨的粘結速率，但是如果鍍層因加工質量而損壞，將不利于防止硫酸氫銨的吸附。

（4）可以適當提高空預器蒸汽吹灰壓力和頻次，也有明顯的效果，但是容易吹損空預器蓄熱元件，降低壽命。

（5）采用提高空預器煙溫以清除硫酸氫銨粘結。渭河電廠#3機組運行中滿負荷時甲側空預器煙氣側差壓達3.5kpa，嚴重影響了機組的安全經濟運行。空預器壓差逐漸增大，反映了硫酸氫銨集聚持續增加，利用機組低負荷階段，根據硫酸氫銨沉積過程的可逆性原理 ， 降低甲側空預器送風量，以提高甲側空預器煙氣溫度，使附著在傳熱元件上的硫酸氫銨熔化，有效清除附著物，更有利于提高機組帶負荷能力。

7 結束語

火電廠煙氣中氮氧化物，必須采取煙氣脫硝技術，才能實現清潔的煙氣排放，以免影響空氣質量。實踐經驗表明，為了避免空預器堵塞，通過上述方法看有效解決空預器堵塞問題。雖然都有一定的通用性，但必須精心策劃，認真組織，加強機組運行中各參數的監控。

作者簡介：王小忙，男，陜西三原人，本科，助理工程師，研究方向：熱能動力。