防止600MW機(jī)組空預(yù)器嚴(yán)重堵塞的控制措施

周梁樹

（大唐華銀金竹山火力發(fā)電分公司，湖南婁底 417000）

防止600MW機(jī)組空預(yù)器嚴(yán)重堵塞的控制措施

周梁樹

（大唐華銀金竹山火力發(fā)電分公司，湖南婁底 417000）

600MW機(jī)組回轉(zhuǎn)式空預(yù)器發(fā)生堵塞是電廠普遍存在的一個現(xiàn)象。主要原因是在冬天氣溫低的情況下，脫硝系統(tǒng)中的逃逸出的氨（NH3）與煙氣中的三氧化硫（SO3）反應(yīng)生成硫酸氫銨（NH4HSO4），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，當(dāng)溫度低時形成固態(tài)結(jié)合物附著于空預(yù)器冷端傳熱元件上，造成空預(yù)器堵塞。主要分析了600MW機(jī)組空預(yù)器堵塞的原因：脫硝系統(tǒng)氨逃逸率大、入爐煤含硫量高、空預(yù)器冷端綜合溫度低，并提出了有效地控制措施。

600MW機(jī)組；空預(yù)器壓差；堵塞；硫酸氫銨；排煙溫度

某電廠600MW機(jī)組于2016年8月完成了超低排放改造，為了實(shí)現(xiàn)尾部煙氣氮氧化物NOX≤50mg/m3（標(biāo)）的排放標(biāo)準(zhǔn)，鍋爐采用LNB（低氮燃燒器）+OFA（燃盡風(fēng)）及SNCR+SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)，空預(yù)器為豪頓華公司生產(chǎn)的三分倉回轉(zhuǎn)式空預(yù)器。2016年10月機(jī)組改造投入運(yùn)行后，11月開始空預(yù)器進(jìn)出口壓差逐漸增大，機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行最大時達(dá)2.5kPa，遠(yuǎn)超過鍋爐最大連續(xù)出力工況下1.5kPa的設(shè)計(jì)值，同時一、二次風(fēng)壓波動大，引風(fēng)機(jī)電流增大，機(jī)組滿負(fù)荷時引風(fēng)機(jī)出力不足，爐膛冒正壓，嚴(yán)重影響機(jī)組的出力和安全環(huán)保經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電廠專業(yè)技術(shù)人員分析認(rèn)為，空預(yù)器堵塞的主要原因是超低排放標(biāo)準(zhǔn)下SNCR+SCR脫硝裝置噴氨量大造成氨逃逸率大，加上入爐煤含硫量大形成硫酸氫銨（NH4HSO4），導(dǎo)致空預(yù)器結(jié)垢堵灰。在分析了空預(yù)器堵塞的原因后，該廠立即采取了強(qiáng)有力的控制措施，空預(yù)器堵塞情況明顯好轉(zhuǎn)，確保了機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 空預(yù)器堵塞的原因分析

1.1 脫硝系統(tǒng)氨逃逸率大

燃煤火電機(jī)組超低排放標(biāo)準(zhǔn)要求煙氣NOX≤50mg/m3（標(biāo)）。由于機(jī)組AGC投入狀態(tài)下負(fù)荷變動頻繁，且變動幅度大，變化速度快，由于鍋爐送風(fēng)和二次風(fēng)門擋板均為手動控制，鍋爐燃燒工況變化大，運(yùn)行人員常常來不及調(diào)整鍋爐風(fēng)量，造成SCR入口NOX變化較大，短時達(dá)到1 000mg/m3（標(biāo)）以上的現(xiàn)象也時有出現(xiàn)，SCR的噴氨量短時增大，氨逃逸非常大。SNCR調(diào)試過程中噴槍存在霧化不良的現(xiàn)象，同時由于爐膛溫度分布不均，SNCR反應(yīng)效率低，SNCR逃逸出來的氨在SCR上也不能充分反應(yīng)，造成SCR氨逃逸率增大。

1.2 空預(yù)器冷端綜合溫度低

鍋爐最大的損失就是排煙損失，為了提高鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，降低排煙溫度，該廠原規(guī)定冬天空預(yù)器冷端綜合溫度在138～145℃之間，送風(fēng)機(jī)熱風(fēng)再循環(huán)門只有在氣溫低于10℃時才需開啟。空預(yù)器冷端綜合溫度低直接造成空預(yù)器低溫腐蝕。

1.3 入爐煤硫份和灰份含量高

燃煤火電廠最大的成本就是燃煤，占整個電廠成本的70%以上。為了降低燃煤成本，電廠采購了大量的高硫分、高灰分的劣質(zhì)煤，入爐煤硫分平均高達(dá)2.0%以上，灰分高達(dá)50%以上，直接造成尾部煙氣中的SO3和灰分高。

綜合以上三個因素，脫硝系統(tǒng)中的逸出氨（NH3）與煙氣中的SO3和水蒸氣生成硫酸氫銨凝結(jié)物：NH3＋SO3＋H2O→NH4HSO4，液態(tài)硫酸氫氨捕捉飛灰能力極強(qiáng)，與煙氣中的飛灰粒子相結(jié)合，在低溫下附著于預(yù)熱器傳熱元件上形成融鹽狀的積灰，造成預(yù)熱器結(jié)垢、堵灰。

2 空預(yù)器堵塞的控制措施

2.1 嚴(yán)格控制SCR入口氮氧化物濃度

要求在SNCR投入的情況下，控制SCR入口NOX≤500mg/m3（標(biāo)）；在SNCR未投入時，控制SCR入口NOX≤750mg/m3（標(biāo)）。為了達(dá)到這一目標(biāo)，對鍋爐進(jìn)行了優(yōu)化配風(fēng)調(diào)整，確保鍋爐的安全性和經(jīng)濟(jì)性，要求既不發(fā)生鍋爐缺氧燃燒，也不發(fā)生氧量瞬時大幅度增加引起氮氧化物急劇增加的情況發(fā)生。在機(jī)組降負(fù)荷時先開啟鍋爐燃盡風(fēng)擋板開度，適當(dāng)關(guān)小燃燒器附近二次風(fēng)擋板開度。

2.2 優(yōu)化噴氨系統(tǒng)，降低噴氨量，控制脫硝系統(tǒng)氨逃逸

優(yōu)化噴氨自動控制系統(tǒng)，防止噴氨過量情況的發(fā)生；控制凈煙氣NOX在45mg/m3（標(biāo)）附近壓紅線運(yùn)行；將SNCR系統(tǒng)霧化不良的噴槍切除進(jìn)行檢修處理；發(fā)現(xiàn)噴氨系統(tǒng)故障立即進(jìn)行檢修處理，確保噴氨系統(tǒng)運(yùn)行正常。

2.3 提高空預(yù)器冷端綜合溫度

適當(dāng)犧牲機(jī)組的一點(diǎn)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，通過鍋爐配風(fēng)調(diào)整，適當(dāng)提高鍋爐火焰中心，提高制粉系統(tǒng)冷風(fēng)的摻入量，從而提高鍋爐排煙溫度。同時全開送風(fēng)機(jī)熱風(fēng)再循環(huán)門，提高空預(yù)器冷端綜合溫度至150℃以上。

2.4 加強(qiáng)空預(yù)器吹灰，提高空預(yù)器吹灰壓力和頻率

提高空預(yù)器吹灰蒸汽壓力至2.0MPa，要求空預(yù)器吹灰疏水溫度達(dá)200℃以上，方可開始吹灰。空預(yù)器單獨(dú)吹灰每班不少于3輪。如果發(fā)現(xiàn)空預(yù)器差壓有上升趨勢，應(yīng)縮短吹灰時間間隔。機(jī)組負(fù)荷300MW時，空預(yù)器進(jìn)出口差壓超過900Pa應(yīng)進(jìn)行連續(xù)吹灰，直到空預(yù)器進(jìn)出口差壓低于860Pa。

2.5 加強(qiáng)摻配煤管理，適當(dāng)降低入爐煤硫份和灰份

將入爐煤硫分控制在1.2%以下，灰分控制在40%以下。

2.6 加強(qiáng)省煤器灰斗料位的監(jiān)視和控制，一旦發(fā)現(xiàn)高料位報(bào)警，立即進(jìn)行核對與疏通處理

通過采取以上措施，機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時空預(yù)器進(jìn)出口差壓降低至1.5kPa且機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，引風(fēng)機(jī)電流下降將近50A，一、二次風(fēng)壓波動現(xiàn)象消失，鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定。實(shí)踐證明采取的措施是非常有效地。

3 防止空預(yù)器堵塞的其它措施

隨著燃煤火電機(jī)組煙氣超低排放標(biāo)準(zhǔn)的逐步實(shí)施，空預(yù)器堵塞現(xiàn)象將成為燃煤火電廠的一個不得不面臨的嚴(yán)重問題。為了解決空預(yù)器堵塞問題對機(jī)組安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響，除以上措施外，關(guān)鍵是要降低脫硝系統(tǒng)氨逃逸率，同時對空預(yù)器進(jìn)行一些技術(shù)改造，消除空預(yù)器堵塞的根本原因。

3.1 優(yōu)化機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，提高鍋爐自動投入率

鍋爐煙氣氮氧化物的濃度與鍋爐的配風(fēng)調(diào)整關(guān)系很大，機(jī)組AGC投入后負(fù)荷變化頻繁，鍋爐送風(fēng)自動和二次風(fēng)門擋板及燃盡風(fēng)擋板如果不能實(shí)現(xiàn)自動的話，運(yùn)行人員很難在短時間內(nèi)做到鍋爐配風(fēng)合理，難免出現(xiàn)SCR入口氮氧化物瞬時升高較多、變化較大的情況，SCR入口氮氧化物升高后，勢必要增大SCR系統(tǒng)的噴氨量，直接造成氨逃逸率升高。如果SCR入口氮氧化物短時變化較大，更會造成氨逃逸率的不可控制。因此優(yōu)化機(jī)組協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)鍋爐送風(fēng)自動和配風(fēng)自動是確保SCR入口氮氧化物穩(wěn)定的一個重要環(huán)節(jié)。

3.2 對SNCR系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化

由于SNCR應(yīng)用于CFB（循環(huán)流化床鍋爐）的情況較多，應(yīng)用于煤粉爐尚處于起步階段，噴槍霧化不良、爐膛溫度分布不均等原因直接導(dǎo)致SNCR的氨逃逸率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于規(guī)定的3×10-6。因此控制SNCR的氨逃逸率將是我們今后工作的重點(diǎn)。真正實(shí)現(xiàn)SNCR投入后降低SCR入口氮氧化物，同時SNCR少量逃逸出來的氨還可以在SCR上進(jìn)行反應(yīng)，充分發(fā)揮SNCR+SCR聯(lián)合脫硝的優(yōu)越性，達(dá)到減少噴氨量、降低氨逃逸率的目的。

3.3 提高SCR催化劑的反應(yīng)活性

由于機(jī)組投產(chǎn)后運(yùn)行時間較長，脫硝催化劑積灰、結(jié)垢和中毒現(xiàn)象嚴(yán)重，催化劑的活性嚴(yán)重降低，因此及時對催化劑進(jìn)行再生，恢復(fù)其活性，或增加催化劑的數(shù)量，提高催化劑反應(yīng)活性是降低SCR系統(tǒng)氨逃逸率的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3.4 噴氨優(yōu)化調(diào)整，降低氨逃逸

SCR噴氨系統(tǒng)由于氨流場分布不均造成氨逃逸率大，因此應(yīng)定期進(jìn)行氨流場分布試驗(yàn)，改善噴氨不均引起的氨逃逸。同時應(yīng)提高脫硝系統(tǒng)氨逃逸檢測數(shù)據(jù)的可靠性，防止發(fā)生實(shí)際氨逃逸率非常大的情況。

3.5 機(jī)組開機(jī)過程中嚴(yán)防空預(yù)器積灰

在鍋爐點(diǎn)火前必須投入空預(yù)器吹灰，同時確保燃燒良好，防止發(fā)生尾部煙道積灰積粉的情況。

3.6 改善空預(yù)器吹灰形式

可考慮在空預(yù)器蒸汽吹灰器的基礎(chǔ)上增設(shè)聲波吹灰器，實(shí)現(xiàn)360度無盲區(qū)吹灰，同時防止吹灰蒸汽過熱度低引起的濕灰板結(jié)，造成空預(yù)器堵塞加劇。

另外，利用停機(jī)檢修期間對空預(yù)器換熱元件進(jìn)行徹底清洗，并進(jìn)行良好的干燥。

空預(yù)器冷端采用鍍搪瓷材料，提高空預(yù)器換熱元件的光潔度，降低硫酸氫銨附著的機(jī)率。同時考慮安裝空預(yù)器在線清洗裝置，避免空預(yù)器堵塞嚴(yán)重被迫停機(jī)。

4 結(jié)束語

空預(yù)器堵塞是燃煤火電廠一個非常嚴(yán)重的問題，空預(yù)器堵塞后不但造成廠用電率增加，還嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，如果空預(yù)器堵塞不能及時緩解消除，將最終導(dǎo)致機(jī)組非停，給企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，同時對企業(yè)形象造成負(fù)面影響。提前采取防止空預(yù)器堵塞的技術(shù)措施，嚴(yán)格監(jiān)視空預(yù)器進(jìn)出口壓差，及時采取應(yīng)急措施控制空預(yù)器堵塞加劇，對提高機(jī)組運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性具有非常重大的意義。

[1] 丁開瑞，馬更生，郭玉安.某電廠600MW脫硝機(jī)組空預(yù)器堵塞處置措施[J].山西電力，2016，（1）.

Control Measures of 600MW Unit to Prevent Serious Jam of Air Preheater

Zhou Liang-shu

Clogging of rotary air preheater of 600 MW unit is a phenomenon prevalent in power plant.The main reason is that the escape of ammonia（NH3）in the denitrif cation system reacts with sulfur trioxide（SO3）in the f ue gas to produce ammonium bisulfate（NH4HSO4），and the liquid ammonium hydrogen sulfate captures the ability of f y ash in the case of low winter temperature.Strong，and f y ash particles in the smoke combined，when the temperature is low when the formation of solid binder attached to the air preheater cold end heat transfer element，resulting in air preheater blockage.The causes of blockage of air preheater of 600 MW unit are analyzed. The ammonia escape rate of denitrif cation system is high，the sulfur content of furnace is high，the integrated temperature of cold end of air preheater is low，and the effective control measures are put forward.

600MW unit；pressure difference of air preheater；clogging；ammonium bisulfate；exhaust gas temperature

X773

A

1003-6490（2016）11-0008-02

2016-10-21

周梁樹（1977—），男，湖南漣源人，工程師，主要從事電廠集控運(yùn)行技術(shù)管理工作。