660MW鍋爐空氣預(yù)熱器運(yùn)行調(diào)整清堵探討

王云鵬

（新鄉(xiāng)中益發(fā)電有限公司，河南 長(zhǎng)垣 453400）

空氣預(yù)熱器堵灰是運(yùn)行中常見(jiàn)的現(xiàn)象，一般廠家都配套設(shè)置暖風(fēng)器、熱風(fēng)再循環(huán)、蒸汽吹灰等，但這些只能起緩解作用，不能有效消除空氣預(yù)熱器堵塞。空氣預(yù)熱器清堵效果最好的方式是將機(jī)組停運(yùn)，將空氣預(yù)熱器受熱面吊出，逐個(gè)進(jìn)行高壓水沖洗，但這種方式費(fèi)用高，工期長(zhǎng)，沖洗后還遺留處理廢水的問(wèn)題。為此2019年11月份公司對(duì)1#機(jī)空氣預(yù)熱器采用運(yùn)行調(diào)整的方式清堵，依據(jù)空氣預(yù)熱器堵灰機(jī)理，采用提升負(fù)荷的方式，最終將空氣預(yù)熱器差壓調(diào)至正常范圍。

1 情況簡(jiǎn)介

公 司 2×660MW 鍋 爐 型 號(hào) 為 DG2060/26.15-Ⅱ2 型超超臨界直流爐，單爐膛，平衡通風(fēng)，全懸吊Π型布置。每臺(tái)鍋爐配備2臺(tái)三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，2臺(tái)50%容量的靜葉可調(diào)軸流式汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)，2臺(tái)50%容量的動(dòng)葉可調(diào)軸流式送風(fēng)機(jī)，2臺(tái)50%容量的動(dòng)葉可調(diào)軸流式一次風(fēng)機(jī)。空氣預(yù)熱器為東方鍋爐股份有限公司生產(chǎn)，冷熱端各配置1臺(tái)吹灰器，采用熱風(fēng)再循環(huán)方式用于冬季冷端加熱。2019年11月下旬，隨著環(huán)境溫度下降，鍋爐排煙溫度越來(lái)越低，1#機(jī)空氣預(yù)熱器差壓逐漸增大，430MW時(shí)兩臺(tái)空氣預(yù)熱器差壓最高達(dá)3.2kPa，2臺(tái)引風(fēng)機(jī)頻繁搶風(fēng)，2天搶風(fēng)5次，嚴(yán)重影響鍋爐的安全運(yùn)行。考慮到停機(jī)沖洗既影響發(fā)電量又增加費(fèi)用，于是，采用運(yùn)行調(diào)整的方式將空氣預(yù)熱器疏通。

2 原因簡(jiǎn)析

通常空氣預(yù)熱器積灰原因主要有2個(gè)，一個(gè)低溫腐蝕積灰，另一個(gè)是硫酸氫銨粘污積灰。低溫腐蝕積灰主要是燃料中的硫引起，燃料中的硫燃燒后生成的SO3與H2O反應(yīng)生成硫酸，硫酸露點(diǎn)溫度高，易在空氣預(yù)熱器的冷端凝結(jié)造成灰垢黏附，導(dǎo)致加熱元件通道堵塞。硫酸氨銨粘污積灰主要是由SCR系統(tǒng)脫硝噴氨引起，由于脫硝過(guò)程中氨逃逸不可避免地存在，在空氣預(yù)熱器的中下層與煙氣中的SO3形成硫酸氫銨，硫酸氫銨在不同的溫度下分別呈氣態(tài)、液態(tài)、顆粒狀，其中的液態(tài)區(qū)為ABS區(qū)，對(duì)于燃煤機(jī)組，ABS區(qū)范圍為146～207℃，液態(tài)硫酸氫銨捕捉飛灰能力極強(qiáng)，與煙氣中的飛灰粒子相結(jié)合，黏附在空氣預(yù)熱器傳熱元件上形成融鹽狀的積灰。對(duì)于公司空氣預(yù)熱器的積灰，硫酸氫銨粘污積灰更為突出，主要是由較高硫分經(jīng)濟(jì)煤種的摻配及超低排放的要求引起。公司SCR煙氣脫硝NOx含量入口設(shè)計(jì)值是650mg/Nm3，出口設(shè)計(jì)值是195mg/Nm3，而實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中660MW時(shí)入口NOx含量高達(dá)700mg/Nm3，出口卻受超低排放限制必須小于50mg/Nm3，因此，正常運(yùn)行中的噴氨量比設(shè)計(jì)值多，氨逃逸偏多，再加上較高硫分的經(jīng)濟(jì)煤種的摻配，更易導(dǎo)致硫酸氫銨粘污積灰。

3 清堵措施

（1）清堵方案的選擇。空氣預(yù)熱器清堵措施通常有三種，即提高受熱面溫度、蒸汽吹灰、水沖洗。傳統(tǒng)的提高受熱面溫度及蒸汽吹灰等措施一般廠家均配套設(shè)置，如暖風(fēng)器、熱風(fēng)再循環(huán)、冷熱端蒸汽吹灰等，但這些措施只能起減緩作用，不能有效疏通。水沖洗措施理論上能有效疏通，但不停爐在線水沖洗風(fēng)險(xiǎn)大，效果甚微，一般不可用。停爐不吊出受熱面沖洗，很難做到?jīng)_洗均勻，公司1#機(jī)2019年3月就采用停爐不吊出受熱面清洗過(guò)一次，但因疏通不均，機(jī)組啟動(dòng)后爐膛負(fù)壓波動(dòng)200Pa以上，對(duì)鍋爐穩(wěn)燃影響很大，后被迫于2019年4月再次停爐清洗。停爐吊出受熱面沖洗效果最好，2019年4月就用這種方式。當(dāng)時(shí)，為了節(jié)省工期及費(fèi)用，只沖洗外三圈，上層及中層外三圈吊出清洗，下層外三圈不吊出清洗，清洗后663MW時(shí)空氣預(yù)熱器差壓1.39kPa，基本能滿足運(yùn)行要求，但這種方式費(fèi)用高、費(fèi)時(shí)長(zhǎng)，且沖洗后的廢水還難處理，如本次工期20天，沖洗費(fèi)用60萬(wàn)元，沖洗廢水2000t，處理廢水近兩個(gè)月。倘若能在不停爐的情況下通過(guò)運(yùn)行調(diào)整的方式將空氣預(yù)熱器疏通，將是一個(gè)很不錯(cuò)的選擇，這樣既不影響發(fā)電量，也能節(jié)約費(fèi)用，還能解決處理廢水的難題。

（2）運(yùn)行調(diào)整清堵方案可行性分析。運(yùn)行調(diào)整清堵的理論依據(jù)是硫酸氫銨熱解機(jī)理、低溫腐蝕機(jī)理、硫酸氫銨ABS區(qū)域形成機(jī)理，其主要手段是提升機(jī)組負(fù)荷，輔助手段是投運(yùn)熱風(fēng)再循環(huán)和空氣預(yù)熱器吹灰。提升機(jī)組負(fù)荷的作用有3個(gè)，一是提升空氣預(yù)熱器受熱面溫度，二是增大煙氣流速，三是低氧燃燒。熱風(fēng)再循環(huán)及蒸汽吹灰的作用也是提高受熱面溫度，另外，空氣預(yù)熱器吹灰還有直接清灰的作用。提高受熱面溫度能后移硫酸結(jié)露的位置，后移ABS區(qū)域的位置，熱解硫酸氫銨。增大煙氣流速可以增加煙氣中的飛灰對(duì)積灰結(jié)塊的削磨。低氧燃燒有利于減少SO3的生成，從而減少硫酸氫銨的生成。因此，用提升負(fù)荷的方法對(duì)空氣預(yù)熱器清堵是可行的。

（3）清堵措施實(shí)施。2019年11月25日，公司決定用運(yùn)行調(diào)整的方式疏通空氣預(yù)熱器，調(diào)整方法如下。降低入爐煤硫分，公司入爐煤硫份設(shè)計(jì)值1.3%，結(jié)合相關(guān)理論將硫分調(diào)整到1%以下。全開(kāi)熱風(fēng)再循環(huán)，依據(jù)廠家提供的冷端綜合溫度曲線，盡量將冷端綜合溫度提高至150℃以上。空氣預(yù)熱器冷端投連續(xù)吹灰，按照廠家資料的指導(dǎo)，保持冷端吹灰壓力不低于1.2MPa，溫度不低于338℃。空氣預(yù)熱器扇形板盡量往下壓低，減小漏風(fēng)，并根據(jù)空氣預(yù)熱器電流波動(dòng)情況調(diào)整，空氣預(yù)熱器主電機(jī)額定電流53.5A，正常運(yùn)行時(shí)電流18A，調(diào)整過(guò)程中若電流超過(guò)28A則適當(dāng)抬升扇形板，電流下降后再試探下壓。根據(jù)空氣預(yù)熱器差壓及汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速帶負(fù)荷，空氣預(yù)熱器差壓以不超過(guò)3.5kPa為宜，汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不超過(guò)5700rpm。以上指標(biāo)均不超標(biāo)情況下，負(fù)荷盡量往上升，調(diào)整時(shí)，注意2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)電流要平衡，2臺(tái)汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)小機(jī)調(diào)門開(kāi)度要一致，防止發(fā)生搶風(fēng)現(xiàn)象。

4 調(diào)整效果

2019年11月25日13:00開(kāi)始調(diào)整，此時(shí)，負(fù)荷380MW，空氣預(yù)熱器差壓2.8kPa，8h后負(fù)荷能升至462MW，空氣預(yù)熱器差壓達(dá)最高值3.43kPa，30h后負(fù)荷能升至550MW，空氣預(yù)熱器差壓明顯下降，至27日晚高峰期間625MW時(shí)，差壓降至1.55kPa，基本恢復(fù)至正常狀態(tài)。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本次實(shí)踐證明，空氣預(yù)熱器堵塞后是可以通過(guò)運(yùn)行調(diào)整的方式清堵的，這種方式能讓鍋爐恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。這種方式方便、快捷，不影響機(jī)組發(fā)電，不用考慮處理廢水的問(wèn)題，還能節(jié)約沖洗費(fèi)用。