空預(yù)器堵塞原因分析及預(yù)防措施

王新居

（華電新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司，河南新鄉(xiāng)453635）

空預(yù)器堵塞原因分析及預(yù)防措施

王新居

（華電新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司，河南新鄉(xiāng)453635）

某電廠一期工程建設(shè)2臺(tái)660MW燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組。每臺(tái)鍋爐配套兩臺(tái)由東方鍋爐股份有限公司生產(chǎn)的LAP13494/883三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，在電廠生產(chǎn)的過程中設(shè)備存在污堵，本文提出了鍋爐空預(yù)器堵塞的原因及預(yù)防措施。

空預(yù)器；堵塞；原因分析；預(yù)防措施

0 引言

某電廠一期工程裝設(shè)2臺(tái)660MW燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組，每臺(tái)鍋爐配套兩臺(tái)由東方鍋爐股份有限公司生產(chǎn)的LAP13494/883三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。空預(yù)器在機(jī)組額定負(fù)荷下的設(shè)計(jì)差壓為1.2kPa。

1 空預(yù)器堵塞情況簡(jiǎn)述

自機(jī)組投產(chǎn)后，兩臺(tái)機(jī)組的空預(yù)器蓄熱元件堵塞情況經(jīng)常發(fā)生。在機(jī)組檢修后不到一年時(shí)間內(nèi)，空預(yù)器差壓大幅度上升，最高時(shí)能夠達(dá)到3.5kPa左右。與空預(yù)器剛檢修后相比，排煙溫度升高約20℃，空預(yù)器出口一二次風(fēng)溫降低約10℃，引風(fēng)機(jī)電流增加約120A，送風(fēng)機(jī)電流增加約40A，一次風(fēng)機(jī)電流增加約20A，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。空預(yù)器堵塞情況如圖1、圖2所示。

圖1 空預(yù)器冷端蓄熱元件

圖2 中間層蓄熱元件

根據(jù)空預(yù)器拆除后照片來看，冷端和中間層蓄熱元件堵塞嚴(yán)重，如上圖1、圖2所示。查看解包后的中間層蓄熱元件片，下部靠近冷端約200mm高度范圍結(jié)垢，均為飛灰粘連，需用鋼絲刷去除；其余部位為積灰，容易去除。由此可以判斷，空預(yù)器蓄熱元件的結(jié)垢層為冷端300mm（冷端蓄熱元件總高度為300mm）和中間層底部靠近冷端側(cè)200mm高度，其上為積灰，由于底部的結(jié)垢造成上部的積灰堵塞。

2 原因分析

根據(jù)機(jī)組投產(chǎn)至今出現(xiàn)的多次空預(yù)器堵塞情況，分析空預(yù)器堵塞的原因主要為以下幾個(gè)方面：

（1）機(jī)組啟停時(shí)容易造成空預(yù)器堵塞。

每次機(jī)組啟停機(jī)時(shí)，鍋爐排煙溫度低，大約在70~80℃范圍，容易造成煙氣中硫酸蒸汽和水蒸汽在空預(yù)器低溫段結(jié)露，煙氣中的飛灰粘連在蓄熱元件上。同時(shí)在鍋爐點(diǎn)火過程中，爐膛溫度較低，鍋爐飛灰中含有大量的未燃盡煤粉，為防止未燃盡的煤粉在空預(yù)器蓄熱元件處積聚，投入空預(yù)器蒸汽吹灰連續(xù)運(yùn)行，長(zhǎng)時(shí)間排煙溫度過低造成煙氣中的燃燒產(chǎn)生的水蒸汽和吹灰蒸汽在空預(yù)器蓄熱元件低溫部位凝結(jié)，飛灰粘連，加劇空預(yù)器的堵灰。

（2）入爐煤硫份高易造成空預(yù)器堵塞。

入爐煤硫份越高，相應(yīng)的空預(yù)器冷端的酸露點(diǎn)越高，在空預(yù)器出口排煙溫度低于酸露點(diǎn)時(shí)，會(huì)發(fā)生空預(yù)器冷端蓄熱元件的低溫腐蝕和積灰現(xiàn)象。該電廠在以往的入爐煤硫份最高達(dá)到3.0%，入爐煤硫份過高，容易造成空預(yù)器堵塞。

（3）環(huán)境溫度過低，排煙溫度無法達(dá)到酸露點(diǎn)以上要求時(shí)易發(fā)生低溫腐蝕和堵灰現(xiàn)象。

在環(huán)境溫度過低，通過暖風(fēng)器和熱風(fēng)再循環(huán)系統(tǒng)加熱的情況下，仍然不能滿足排煙溫度達(dá)到酸露點(diǎn)以上要求時(shí)，容易發(fā)生低溫腐蝕和堵灰現(xiàn)象。在冬季環(huán)境溫度達(dá)到-5℃以下時(shí)，該電廠通過暖風(fēng)器和熱風(fēng)再循環(huán)系統(tǒng)投用，排煙溫度僅能達(dá)到105℃左右，低于對(duì)應(yīng)硫份要求的酸露點(diǎn)溫度，而造成低溫腐蝕和堵灰。

（4）脫硝系統(tǒng)投運(yùn)對(duì)空預(yù)器冷端積灰的影響。

脫硝系統(tǒng)投運(yùn)后，在空預(yù)器冷端蓄熱元件處容易凝結(jié)硫酸氫銨。尤其在環(huán)境溫度低、機(jī)組負(fù)荷低的情況下，脫硝入口煙氣溫度低，脫硝催化劑的活性下降，為維持脫硝出口煙氣NOx含量不超標(biāo)，噴氨量增加約10%，氨逃逸率增加，生成硫酸氫銨的可能性大大增加。同時(shí)環(huán)境溫度低時(shí)，鍋爐排煙溫度相對(duì)較低，極易在空預(yù)器冷端蓄熱元件處凝結(jié)硫酸氫銨造成空預(yù)器堵灰。

（5）熱風(fēng)再循環(huán)系統(tǒng)的投入對(duì)空預(yù)器堵塞的影響。

熱風(fēng)再循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為從空預(yù)器熱風(fēng)出口引至送風(fēng)機(jī)入口，因空預(yù)器自身存在漏風(fēng)，熱風(fēng)再循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的熱風(fēng)中攜帶有一定的飛灰，容易在空預(yù)器冷端低溫區(qū)域粘連積灰。尤其在鍋爐排煙溫度較低時(shí)，這種飛灰粘連情況將更為明顯。

（6）省煤器灰斗處下灰不暢容易引起空預(yù)器堵塞。

省煤器灰斗處若下灰不暢，大顆粒飛灰進(jìn)入空預(yù)器容易造成空預(yù)器堵塞。

（7）在機(jī)組檢修時(shí)，空預(yù)器蓄熱元件僅采用高壓水沖洗，未采用解包清理的方式，空預(yù)器蓄熱元件中間部位不容易沖洗透，導(dǎo)致機(jī)組開啟后，空預(yù)器差壓就偏高，時(shí)常開機(jī)后的滿負(fù)荷差壓會(huì)達(dá)到2.0kPa左右。

3 預(yù)防措施

（1）在機(jī)組啟動(dòng)和點(diǎn)火期間，入爐煤硫份控制在1.0%以下；在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，入爐煤硫份控制在1.5%以下，以減少煙氣中二氧化硫和三氧化硫的生成量，降低硫酸氫銨生成的幾率。

（2）嚴(yán)格控制鍋爐排煙溫度最低點(diǎn)不低于110℃，空預(yù)器冷端綜合溫度不低于對(duì)應(yīng)硫份下的規(guī)定溫度。

（3）當(dāng)機(jī)組負(fù)荷低于350MW、排煙溫度低于110℃、環(huán)境溫度低于0℃三個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，禁止投入空預(yù)器冷端蒸汽吹灰（機(jī)組啟動(dòng)時(shí)除外），應(yīng)提高鍋爐排煙溫度最低點(diǎn)超過110℃以后，再進(jìn)行吹灰，防止出現(xiàn)蒸汽凝結(jié)現(xiàn)象造成空預(yù)器蓄熱元件結(jié)垢。

（4）嚴(yán)格按照《燃煤摻配摻燒作業(yè)指導(dǎo)書》控制入爐煤硫份，當(dāng)環(huán)境溫度低于10℃時(shí)，入爐煤硫份確保控制在≤1.3%范圍內(nèi)。如發(fā)現(xiàn)入爐煤硫份化驗(yàn)結(jié)果超出《燃煤摻配摻燒作業(yè)指導(dǎo)書》規(guī)定數(shù)值時(shí)，化驗(yàn)人員應(yīng)及時(shí)通知當(dāng)值運(yùn)行人員，增大暖風(fēng)器進(jìn)汽量，提高鍋爐排煙溫度。

（5）優(yōu)先使用暖風(fēng)器控制鍋爐排煙溫度，若暖風(fēng)器的投入不能滿足排煙溫度要求及暖風(fēng)器故障時(shí)再投入熱風(fēng)再循環(huán)系統(tǒng)。

（6）在空預(yù)器差壓超過2.5kPa時(shí)，利用機(jī)組夜間低負(fù)荷機(jī)會(huì)，退出脫硝系統(tǒng)運(yùn)行，投入空預(yù)器連續(xù)吹灰，吹灰時(shí)提高吹灰壓力，保證蒸汽過熱度滿足要求。

（7）在滿足環(huán)保要求的情況下，盡量控制脫硝系統(tǒng)的噴氨量，減少氨逃逸。

（8）定期對(duì)省煤器落灰管全面檢查，保證下灰、輸灰正常。

（9）加強(qiáng)對(duì)暖風(fēng)器和熱風(fēng)再循環(huán)系統(tǒng)的檢修和維護(hù)，確保暖風(fēng)器和熱風(fēng)再循環(huán)系統(tǒng)在鍋爐排煙溫度過低時(shí)，能夠及時(shí)正常投運(yùn)。當(dāng)暖風(fēng)器加熱不足時(shí)，及時(shí)投入冷段至輔汽聯(lián)箱的供汽來提高壓力，保證暖風(fēng)器供汽量，以提高暖風(fēng)器加熱效果，提高排煙溫度。

（10）做好空預(yù)器蓄熱元件的水沖洗，必要時(shí)對(duì)空預(yù)器熱端蓄熱元件抽出解包清理，對(duì)冷端鍍搪瓷蓄熱元件進(jìn)行高壓水沖洗，確保空預(yù)器蓄熱元件的沖洗效果，保證空預(yù)器沖洗后的滿負(fù)荷差壓小于1.4kPa。

4 運(yùn)行效果分析

該電廠采取了以上預(yù)防空預(yù)器堵塞的各項(xiàng)措施，在空預(yù)器運(yùn)行一年后，滿負(fù)荷煙氣側(cè)差壓僅為1.7kPa，較機(jī)組剛檢修后僅上升了0.4kPa，未發(fā)生明顯的堵塞情況?？疹A(yù)器運(yùn)行一年后的蓄熱元件情況如圖3、圖4所示。

圖3 空預(yù)器冷端蓄熱元件

圖4 中間層蓄熱元件

與空預(yù)器剛檢修后相比，排煙溫度僅升高約1℃（原來增加20℃），空預(yù)器出口一二次風(fēng)溫未見明顯降低（原來降低10℃），引風(fēng)機(jī)電流僅增加約20A（原來增加120A），送風(fēng)機(jī)電流僅增加約5A（原來增加40A），一次風(fēng)機(jī)電流僅增加約3A（原來增加20A）。

由此可見，在采取空預(yù)器防堵的各項(xiàng)措施后，空預(yù)器運(yùn)行一年后效果較好，對(duì)機(jī)組的安全和經(jīng)濟(jì)性未有明顯的影響。

5 結(jié)語

回轉(zhuǎn)式空預(yù)器低溫腐蝕和堵灰現(xiàn)象是電廠普遍存在的問題。盡管各電廠在鍋爐設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行中都已充分考慮并采取了防止低溫腐蝕和堵灰的措施，但實(shí)際運(yùn)行中仍然由于種種原因不能杜絕空氣預(yù)熱器堵灰的問題。因此，做好防止空預(yù)器堵塞工作，對(duì)于機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性均有較大的意義。

[1]章成駿.空氣預(yù)熱器原理與計(jì)算[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1995.

Blocking Reason Analysis and Preventive Measures of Air Preheater

WANG Xin-ju
（Huadian Xinxiang Power Generation Co.，Ltd，xinxiang 453635，China）

The first phase of the project of a power plant constructs 2×660MW coal-fired steam turbine generating units.supporting two rotary air preheater divided into three warehouse（LAP13494/883）for each boiler by Dongfang Boiler Co.，Ltd..In the production process，the equipments exist pollution and blocking，this paper puts forward the reasons and preventive measures of the air preheater.

air preheater；blocking；reason analysis；preventive measure

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2015.06.016

TM621

B

2095-3429（2015）06-0055-03

2015-09-24

修回日期：2015-12-07

王新居（1978-），男，山東棗莊人，?？?，助理工程師，從事電廠生產(chǎn)技術(shù)管理方面的工作。