火電廠脫硝機組空預器堵塞原因及應對措施

摘要：投運脫硝后，國內很多燃煤鍋爐出現了空預器差壓增大，甚至堵塞現象。空預器壓差明顯增大。鍋爐脫硝裝置投產后，首次在空預器發現主要成分為硫酸氫氨的黏稠狀物質。

關鍵詞：空預器;脫硝;堵塞

火力發電機組在超低排放改造后，空預器差壓逐漸升高，影響機組的安全性和經濟性，通過對空預器堵塞的原因進行全面分析，對空預器堵塞的治理制定有效應對措施，實施后達到了防止空預器堵塞的目的，進而確保其始終處于良好的工作狀態之中，為脫硝機組的安全平穩運行提供可靠的保障，對于從事相關工作的技術人員具有一定的借鑒意義。

1空預器堵塞的原因分析

1.1入爐煤硫份偏高

該廠燃煤鍋爐設計煤種為淮南煙煤，收到基全硫St.ar為0.35%，校核煤種為淮北煙煤，收到基全硫St.ar為0.7%，然而實際上燃用煤種煤源比較多，變化較大，煤種含硫量在0.35～2%之間變化，進廠煤種較大偏離了設計值。入爐煤含硫量偏高，造成煙氣中SO2含量增大，使煙氣露點溫度升高，當空預器冷端溫度低于或接近煙氣露點時，預熱器中存在的硫酸蒸汽遇到溫度較低的波形板，就會在其上凝結，并且由于煙氣中含有大量的灰分，就會與冷凝的硫酸蒸汽結合，長此以往就會堵塞預熱器孔道，引起差壓升高。

1.2氨逃逸高

機組運行中，NH3與NOX反應不充分、運行中過噴氨、脫硝效率下降以及部分催化劑存在堵塞，均會造成煙氣中NH3增加，引起氨逃逸量的增加，從而增加煙氣中NH3的體積分數，NH3進入空預器，與H2SO4蒸汽反應，形成NH4HSO4[1]。當溫度低于NH4HSO4的沸點時，其就會凝結在預熱器的蓄熱片上，并且液相的NH4HSO4具有非常高的黏性，進而造成灰分顆粒的大量聚集，導致蓄熱片間通道變小，引起空預器差壓變大。

1.3空預器吹灰效果不理想

在實際的工作過程中，空氣預熱器的吹灰效果會受到多種因素的影響，進而導致其吹灰效果發生不同程度的變化。當其受到的影響較大時，其吹灰能力就會大大降低，導致其無法進行徹底的吹灰作業，進而影響了吹灰效果，造成空氣預器傳熱元件灰塵的逐漸聚集，從而造成了積灰現象。

1.4空預器吹灰器設計不合理

空預器吹灰器在設計時有兩臺吹灰器，且只在熱端有吹灰器，空預器冷端沒有吹灰器，空預器吹灰時，冷端無法吹灰，容易在冷端積灰，存在吹灰死角。

1.5煤粉細度不合格

煤粉細度的不合格，使煤粉在鍋爐中燃燒不完全，煙塵中粗灰比例較大，隨著煙氣的流動，顆粒較大的灰分就會逐漸在尾部煙道進行聚集，進而導致空氣預熱器發生不同程度的堵塞。

2空預器堵塞的現象及危害

2.1空預器堵塞的現象

在運行過程中，發現空預器煙氣壓差增大，一次風壓、二次風壓有規律的增大或者減小;一次風機、送風機、引風機電流出現擺動，這就說明空預器此時已經出現堵塞現象。

2.2空預器堵塞的危害

空預器堵塞不僅影響鍋爐的經濟運行，還影響鍋爐的安全運行?？疹A器流動阻力增大，會增大風機電耗;熱一次風壓、二次風壓、周期性擺動，會使風機電流忽大忽小，容易引起送風機喘振。還會加劇空預器低溫腐蝕，嚴重堵塞時，還會導致鍋爐限負荷，甚至停爐檢修。

3改善空預器堵塞的措施

3.1控制入爐煤質

在考慮機組安全性上應適當降低入爐煤質的硫份，對緩解和控制空預器堵塞有較好的作用。另外，煤種的灰分對空預器堵塞也有較大的影響，應對其進行適當限制。

3.2優化運行調整

盡量控制排煙溫度在合理范圍，略高于露點溫度。保證爐膛氧量滿足最低氧量要求，減少生產不完全燃燒產物，有效抑制空預器堵灰;同時，氧量不能太大，避免生成大量的SO3。煙氣中的硫份越多，生成的硫酸氫氨的量就會越大。加減負荷過程中，保持制粉系統在最佳的運行方式;啟停制粉系統時，保持足夠的一次風溫和出口溫度，增大煤粉細度，減少未完全燃燒，可以有效減小尾部空預器堵灰。

3.3空預器激波吹灰

利用乙炔與空氣通過流量控制裝置按一定比例混合，由高能點火裝置點燃燃氣混合器內的混合氣體，混合氣體發生爆燃，在紊流器中形成高壓、高速氣流，由沖擊管噴口噴出，產生瞬間沖擊波;沖擊波將能量積聚于極短時間和空間，在氣體介質中形成能量間斷面，使氣流的壓力和速度產生突變，其瞬間傳播速度可達1000m/s，其波峰瞬時壓力值大約1Mpa。當沖擊波作用于積灰表面時，其聲能和動能將對灰塵粒子產生沖擊和加速擾動，使之與受熱面分離，從而脫落。

3.4做好停爐后空預器的水清洗工作

在機組的檢修期間，需要對空氣預熱器進行系統全面的檢測。一旦發現堵灰情況就要及時進行清理，確?？諝忸A熱器的暢通運行。同時，還要注意的是NH4HSO4與水接觸后就會形成具有腐蝕性的溶液，在沖洗的過程中，要適當提高其pH值，進而確保沖洗效果。將空氣預熱器徹底烘干方可啟動引、送、一次風機，運行前檢查空氣預熱器確認已干燥，否則不得擅自啟動引、送、一次風機運行，防止鍋爐啟動時大量灰粒粘貼到換熱元件。

3.5減少脫硝入口NOX

一般控制NOX入口不大于450mg/m3，否則噴氨量較大對空預器差壓有一定影響。運行中可以通過調整配風、及時啟停制粉系統、減少爐膛送風量等措施來減少NOX的生成，從而降低噴氨量，減小NH4HSO4的生成。合理的制粉系統的運行方式，對降低脫硝入口NOX有著明顯效果，特別是在低負荷時，制粉系統運行方式對脫硝入口NOX有較大的影響，入口NOX的減少，會大幅度降低噴氨量，減少和緩解空預器堵塞情況。

3.6高壓水沖洗

加裝空預器清洗系統。當空預器出現堵灰嚴重，煙氣側差壓變大時，及時安排進行空預器清洗并徹底通風干燥。某電廠調研結果表明，在線高壓水沖洗可以有效減小空預器堵塞。

空預器壓差達到2500pa以上時，潮州電廠采用過在線高壓水沖洗（空預器吹灰器自帶高壓水），水壓20MPa，75%負荷以上進行沖洗，間斷進行，總沖洗時間8-10小時，1000MW機組空預器差壓約下降800～1000Pa，600MW機組空預器差壓約下降500～700Pa，沖洗效果能維持三個月左右的時間。

3.7進行設備技術改造和維護

可以通過加裝省煤器煙氣旁路，提高低負荷工況下SCR入口煙氣溫度;采用更準確的氨逃逸測量裝置，減少NH4HSO4的生成。對空預器結構、材料進行改造;當出現空預器運行參數異常時，及時停爐維修。

某廠#1爐空預器壓差高主要原因是冷端波紋板出現松動，煙氣通道變窄，且冷端和熱端的波紋板波形不一致，造成冷熱端煙氣通道的同心度差，通流阻力大引起差壓增大。波紋板松動繼續發展下去就有可能出現波紋板振動撕裂產生碎片進一步堵塞通道，加劇空預器的堵塞。

3.8加強對磨煤機的檢修調整

加強對煤粉細度的監測，加強對磨煤機的運行調整，保證煤粉細度在規定范圍，調整鍋爐燃燒，盡量讓其燃燒充分。

結語

當前，電力市場競爭已進入白熱化階段，深入探討和研究空預器防堵塞技術對于保證燃煤機組的安全、經濟、環保、可靠運行具有重要的作用，同時是實現機組出力調的下、帶得上，穩得住的一項關鍵。雖然目前已經提出了空預器堵塞治理的多種辦法，但仍有一些問題是我們所不能解決的。在今后的工作中，我們應創新思維、不斷尋找行之有效的解決方法，提高空預器安全運行的可靠性，從而為推動燃煤機組高質量、高效率運行做出貢獻。

參考文獻

[1]雷振有，胡文波，聶瑞華.火電廠空氣預熱器堵塞原因分析及對策[J].河南電力技術，2018（1）∶39-45.

[2]王廣兵，宋紹偉.鍋爐空預器堵灰的原因分析及處理措施[J].電力科技與環保，2013（12）∶43-44.

[3]趙志宏，劉吉，曾紅芳，等.回轉式空預器堵塞原因分析及預防措施[J].內蒙古電力技術，2015（2）∶23-26.

作者簡介：林浩（1984-）男 湖北武漢人，助理工程師;