降低1000 MW機組空氣預(yù)熱器差壓

張棟棟

（華電國際電力股份有限公司鄒縣發(fā)電廠，山東鄒城 273500）

0 引言

百萬機組脫硝采用SCR（Selective Catalytic Reduction，選擇性催化還原）脫硝裝置，以液氨作為還原劑，當(dāng)噴氨量增大，氮逃逸率上升，加劇了空氣預(yù)熱器堵灰，尤其燃用高硫煤期間，空氣預(yù)熱器堵塞嚴重，在滿負荷時空氣預(yù)熱器差壓由前期1.05 kPa增加到1.52 kPa。差壓增大給鍋爐安全運行等帶來極大不良影響。空氣預(yù)熱器在正常運行時應(yīng)保證煙氣側(cè)差壓在正常范圍，若空氣預(yù)熱堵塞引起爐膛負壓波動增大，同時空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)、一二次風(fēng)側(cè)的進出口差壓增加，堵塞嚴重時，空氣預(yù)熱器漏風(fēng)量增大，兩側(cè)排煙溫度偏差明顯增大，鍋爐排煙損失增加。同時送引風(fēng)機、一次風(fēng)機電流均有所增加。風(fēng)機電耗明顯增加，甚至導(dǎo)致風(fēng)機失速等嚴重問題。

1 現(xiàn)狀調(diào)查

空氣預(yù)熱器差壓在前期運行期間較平穩(wěn)，滿負荷時穩(wěn)定在1.1 kPa，自2015年11月后，空氣預(yù)熱器差壓開始增大，尤其是在機組超凈排放改造后，空氣預(yù)熱器壓差增大明顯，給機組的安全穩(wěn)定運行帶來隱患。

2 空氣預(yù)熱器差壓高原因分析

2.1 燃煤摻配摻燒

脫硝催化劑中的活性成分五氧化二釩在催化降解NOx過程中，也會對二氧化硫的氧化起一定催化作用，若燃用高硫煤，二氧化硫轉(zhuǎn)化率也越高，煙氣酸露點溫度隨之升高，且氧化生成的三氧化硫與逃逸氨生成的硫酸氫銨量也大大增加，空氣預(yù)熱器的酸腐蝕和堵灰風(fēng)險就越大。鍋爐在正常運行控制摻配摻燒兩臺磨煤機高硫煤時，鍋爐空氣預(yù)熱器差壓在1.33 kPa，而摻配摻燒三臺磨煤機高硫煤后，A，B側(cè)空氣預(yù)熱器差壓均有所升高，且B側(cè)空氣預(yù)熱器差壓達到1.5 kPa。從表1可以看出，高硫煤的摻燒比例，對空氣預(yù)熱器差壓影響明顯，故摻燒比例為要因。

表1 不同摻配情況空氣預(yù)熱器差壓

2.2 噴氨量過大

對比歷史數(shù)據(jù)，負荷相同的情況下，在空氣預(yù)熱器差壓較低時，噴氨量相對較低，而空氣預(yù)熱器差壓升高后，發(fā)現(xiàn)噴氨量增大明顯，見如表2（負荷1000 MW）。從表2中數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)噴氨量大時空氣預(yù)熱器差壓明顯增加，噴氨量對空氣預(yù)熱器差壓影響顯著，所以噴氨量大亦為要因。

表2 不同噴氨量空氣預(yù)熱器差壓

2.3 調(diào)門特性差

因調(diào)門調(diào)節(jié)邏輯設(shè)計為每次調(diào)節(jié)出口NOx設(shè)定值為±4，調(diào)門調(diào)節(jié)幅度大，易造成噴氨量過大或過小。噴氨量的不均勻，有可能造成噴氨量大，空氣預(yù)熱器差壓增大，但在運行人員及時調(diào)整的情況下，會大大降低調(diào)門特性差所帶來的影響，故為非要因。

2.4 儀表指示不準

儀表包括空氣預(yù)熱器差壓儀表與脫硫、脫硝出口NOx儀表，跟據(jù)空氣預(yù)熱器差壓變化趨勢，判斷儀表指示是否準確，若不準確及時聯(lián)系熱工吹掃，便可消除；而脫硫、脫硝出口NOx儀表指示偏差較大時，易造成噴氨量過大致使空氣預(yù)熱器差壓增大，當(dāng)脫硝與脫硫出口NOx儀表偏差大時，及時聯(lián)系檢修吹掃測點便可消除，故為非要因。

2.5 空氣預(yù)熱器冷端溫度過低

氣溫低且低負荷時爐排煙溫度低，空氣預(yù)熱器冷端綜合溫度低于設(shè)計值。硫酸氫銨在該溫度范圍內(nèi)為液態(tài)，溫度越低黏性越大，與煙氣中的飛灰粒子相結(jié)合，煙氣流在空氣預(yù)熱器波紋蓄熱元件上逐漸沉積，形成了粘結(jié)性極強的融鹽狀積灰，造成空氣預(yù)熱器堵塞。調(diào)取歷史曲線得出，在空氣預(yù)熱器出口溫度低于設(shè)計值時，空氣預(yù)熱器差壓增大明顯，故該因素為要因。

2.6 吹灰影響

在機組高負荷，空氣預(yù)熱器差壓處于較高水平時，正常吹灰效果較差，但通過及時改變吹灰方式，增加空氣預(yù)熱器吹灰頻率等，可以在一定程度上保證吹灰效果，故該因素為非要因。

2.7 脫硝出口NOx反吹時間過長

脫硝出口NOx反吹后，NOx濃度保持時間過長，而脫硫出口NOx數(shù)值反應(yīng)滯后，這段時間對兩側(cè)出口進行盲調(diào)，很容易造成噴氨量過大或過小，增加空氣預(yù)熱器差壓增大的概率。但在反吹的8 min內(nèi)一般入口NOx數(shù)值變化不大，故為非要因。

2.8 人員操作問題

百萬機組SCR設(shè)備運行時間已經(jīng)很久，運行人員對相關(guān)系統(tǒng)已非常熟悉，部門、班組對相關(guān)系統(tǒng)會進行定期培訓(xùn)，并在培訓(xùn)后進行考試檢驗培訓(xùn)效果。根據(jù)多次培訓(xùn)成績來看，人員的相關(guān)知識技術(shù)水平可以達到系統(tǒng)運行要求，故該要素為非要因。

3 主要對策

3.1 減少高硫煤摻燒量

盡可能地減小高硫煤摻燒量，使入爐煤硫份維持較低水平；將入爐高硫煤由目前3臺方式改為摻燒2臺，減負荷優(yōu)先停運摻燒高硫煤的制粉系統(tǒng)。

3.2 減少噴氨量。

在保證脫硫出口NOx不超標(biāo)的情況下，盡量提高脫硝出口NOx設(shè)定值，減少噴氨量。8#爐要求脫硝出口每小時均值在（40～50）mg/m3，7#爐要求脫硝出口小時均值在（75～100）mg/m3。若脫硝和脫硫出口NOx偏差大（7#爐偏差控制在10 kg/h以內(nèi)，8#爐偏差控制在5 kg/h以內(nèi)），做好記錄聯(lián)系化檢隊處理。特別是出現(xiàn)脫硝出口NOx指示低而脫硫出口NOx指示高時聯(lián)系化檢隊校表，防止脫硝噴氨過量。

3.3 通過暖風(fēng)器提高空氣預(yù)熱器冷端溫度

投運暖風(fēng)器，盡量提高暖風(fēng)器出口溫度，7#爐控制在≥30℃，暖風(fēng)器壓力＜0.25 MPa；8#爐控制在≥35℃，暖風(fēng)器壓力＜0.4 MPa（暫定，根據(jù)空氣預(yù)熱器差壓發(fā)展情況和出口風(fēng)溫情況）。每班檢查一次送風(fēng)機出口風(fēng)道是否有積水現(xiàn)象。

4 經(jīng)濟效益

通過使空氣預(yù)熱器差壓維持在正常水平，可避免因空氣預(yù)熱器堵灰造成的機組停機，進而減少因機組啟停機而造成的經(jīng)濟損失。減少了氨的使用量，機組運行經(jīng)濟指標(biāo)提高。避免因空氣預(yù)熱器堵灰造成的風(fēng)機出力增大，風(fēng)機電耗降低。

5 結(jié)論

有效解決空氣預(yù)熱器差壓高的問題，機組的安全經(jīng)濟性得到提升。遏制了空氣預(yù)熱器堵灰事故，可保證機組穩(wěn)定運行。

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