鍋爐空預(yù)器堵塞的清除與預(yù)防

摘 要：隨著火電廠煙氣脫硝的投用，噴氨量大氨逃逸率高造成硫酸氫銨嚴(yán)重堵塞空預(yù)器的受熱面，進(jìn)而出現(xiàn)引風(fēng)機(jī)出力不足、送風(fēng)機(jī)搶風(fēng)、氧量不足、爐膛負(fù)壓波動(dòng)、機(jī)組出力受限等問題，甚至被迫停機(jī)清洗。本文介紹了幾種常用的方法，可有效解決空預(yù)器堵塞問題。

關(guān)鍵詞：空預(yù)器；堵塞；清除；預(yù)防

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.151

1 火電廠煙氣脫硝技術(shù)分析

火電廠煙氣脫硝技術(shù)主要是采用選擇性催化還原技術(shù)，即在SCR反應(yīng)器入口煙道中噴入氨氣，氨氣與煙氣充分混合后進(jìn)入裝有催化劑的SCR反應(yīng)器。在催化劑的作用下，氨氣與氮氧化物發(fā)生氧化—還原反應(yīng)，生成氮?dú)夂退?。屬于清潔的脫硝技術(shù)，控制燃燒后煙氣的成分，將NOx轉(zhuǎn)化為無毒、無害的N2。

生產(chǎn)硫酸鹽的化學(xué)反應(yīng)：

NH3+SO3+H2O→NH4HSO4

2NH3+SO3+H2O→（NH4）2SO4

2 煙氣流程

鍋爐尾部煙氣由省煤器下部引出至SCR反應(yīng)器本體入口及出口至空預(yù)器后再至電除塵器。SCR反應(yīng)器為氨氣與NOx反應(yīng)的主要設(shè)備。當(dāng)氨氣和煙氣混合進(jìn)入SCR反應(yīng)器后，在頂部整流器的導(dǎo)向下，成垂直向下方向依次流經(jīng)3層催化劑，煙氣與NH3的混合物在通過催化劑層時(shí)，煙氣中的NOx在催化劑的作用下與NH3反應(yīng)生成N2與H2O，從而達(dá)到要求的除去煙氣中NOx的目的。通過蒸汽吹灰器和聲波吹灰器定時(shí)對每層催化劑進(jìn)行積灰吹掃，避免催化劑堵塞失效導(dǎo)致脫硝效率下降。

3 造成氨逃逸的主要原因

（1）A、B兩側(cè)SCR煙氣流場不均勻，局部不能充分反應(yīng)，致噴氨量過大引起逃逸；

（2）AIG區(qū)域有的噴嘴堵塞，引起其它噴嘴的噴氨量過大引起逃逸；

（3）氨逃逸表計(jì)不準(zhǔn)，造成誤判斷，或?qū)Π碧右萋时O(jiān)視不到位；

（4）空預(yù)器堵塞，風(fēng)量減少、排煙溫度降低加劇了硫酸氫銨的沉積；

（5）冬季且機(jī)組長時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行，導(dǎo)致排煙溫度過低，也容易造成硫酸氫銨的沉積；

（6）煤質(zhì)差，硫份高，造成硫酸氫銨生成量進(jìn)一步增大；

（7）電網(wǎng)調(diào)整負(fù)荷頻繁，NOX生成量隨負(fù)荷增加而增多，噴氨調(diào)節(jié)自動(dòng)遲緩，造成氨量過噴。

4 空預(yù)器堵塞的危害

（1）造成兩臺空預(yù)器通風(fēng)量不同，經(jīng)常出現(xiàn)兩臺送風(fēng)機(jī)搶風(fēng)，氧量不足，吸風(fēng)機(jī)出力不足，影響機(jī)組帶負(fù)荷；

（2）引起一、二次風(fēng)壓和爐膛負(fù)壓波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生鍋爐滅火事故；

（3）熱風(fēng)溫度降低，造成脫硝熱風(fēng)溫度降低，熱解爐尾溫度降低，熱解爐出口結(jié)晶堵塞；

（4）空預(yù)器阻力增大后風(fēng)機(jī)耗電增大；

（5）制粉熱風(fēng)溫度降低，造成干燥出力降低，制粉電耗增大；

（6）空預(yù)器堵塞嚴(yán)重時(shí)機(jī)組被迫停運(yùn)。

5 空預(yù)器堵塞的預(yù)防

（1）冬季到來時(shí)，盡早投入暖風(fēng)器或熱風(fēng)再循環(huán)，提高排煙溫度，以利于防止硫酸氫銨結(jié)晶造成沉積。

（2）在點(diǎn)火初期油煤混燒階段，上發(fā)熱量大于4500kcal/kg、揮發(fā)份較高而含硫量較低的煤種，磨煤機(jī)啟動(dòng)前應(yīng)保證二次風(fēng)溫大于200℃，以減少啟動(dòng)初期大量不完全燃燒產(chǎn)物的生成，避免空預(yù)器堵灰的發(fā)生。

（3）空預(yù)器要進(jìn)行定期吹灰并保證吹灰蒸汽有足夠的過熱度，空預(yù)器吹灰每班進(jìn)行一次，如果發(fā)現(xiàn)空預(yù)器差壓有上升趨勢，應(yīng)增加吹灰頻次，以確?？疹A(yù)器吹灰效果。

（4）加強(qiáng)空預(yù)器吹灰系統(tǒng)治理，停爐后對空預(yù)器吹灰閥和吹灰槍進(jìn)行檢查，防止?jié)裾羝L期泄漏到空預(yù)器換熱元件上造成粘結(jié)堵灰。

（5）運(yùn)行中加強(qiáng)脫硝的監(jiān)視與調(diào)整，合理控制SCR出口參數(shù)。每臺爐SCR系統(tǒng)都有設(shè)計(jì)最大噴氨量，自動(dòng)調(diào)整或人工調(diào)整時(shí)，注意不要高于最大噴氨量，若是大量噴氨才能將NOx降低到超低排放值，應(yīng)在低氮燃燒器方面同時(shí)采取相應(yīng)措施，以降低噴氨量。

（6）定期對噴氨格柵進(jìn)行試驗(yàn)和調(diào)整，每半年應(yīng)對噴氨格柵進(jìn)行一次優(yōu)化，防止噴氨不均勻造成催化劑反應(yīng)效率下降，造成不必要的氨浪費(fèi)，同時(shí)造成空預(yù)器硫酸氫銨堵塞。

（7）嚴(yán)密監(jiān)視氨逃逸率，運(yùn)行中加強(qiáng)對氨逃逸的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)氨逃逸濃度異常升高，查找原因，若因噴口堵塞或脫落，應(yīng)及時(shí)修復(fù)。

（8）設(shè)立催化劑使用壽命臺賬，對催化劑進(jìn)行壽命管理，若催化劑失效及時(shí)更換，保證脫硝反應(yīng)效率。

6 生成硫酸氫氨造成空預(yù)器堵塞的處理方法

（1）在機(jī)組正常運(yùn)行中在線高壓水沖洗，沖洗水的壓力一般在30～50Mpa，一般沖洗20天左右，費(fèi)用一般在十萬左右，就有一定效果但不能徹底清除。

（2）機(jī)組停運(yùn)后進(jìn)行水沖洗。此種方法費(fèi)用較低，效果非常明顯，但是停機(jī)機(jī)會(huì)不多，所以逢停必沖。

（3）更換空預(yù)器冷段換熱元件，采用鍍搪瓷元件，能顯著降低硫酸氫銨的粘結(jié)速率，但是如果鍍層因加工質(zhì)量而損壞，將不利于防止硫酸氫銨的吸附。

（4）可以適當(dāng)提高空預(yù)器蒸汽吹灰壓力和頻次，也有明顯的效果，但是容易吹損空預(yù)器蓄熱元件，降低壽命。

（5）采用提高空預(yù)器煙溫以清除硫酸氫銨粘結(jié)。渭河電廠#3機(jī)組運(yùn)行中滿負(fù)荷時(shí)甲側(cè)空預(yù)器煙氣側(cè)差壓達(dá)3.5kpa，嚴(yán)重影響了機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。空預(yù)器壓差逐漸增大，反映了硫酸氫銨集聚持續(xù)增加，利用機(jī)組低負(fù)荷階段，根據(jù)硫酸氫銨沉積過程的可逆性原理 ， 降低甲側(cè)空預(yù)器送風(fēng)量，以提高甲側(cè)空預(yù)器煙氣溫度，使附著在傳熱元件上的硫酸氫銨熔化，有效清除附著物，更有利于提高機(jī)組帶負(fù)荷能力。

7 結(jié)束語

火電廠煙氣中氮氧化物，必須采取煙氣脫硝技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)清潔的煙氣排放，以免影響空氣質(zhì)量。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，為了避免空預(yù)器堵塞，通過上述方法看有效解決空預(yù)器堵塞問題。雖然都有一定的通用性，但必須精心策劃，認(rèn)真組織，加強(qiáng)機(jī)組運(yùn)行中各參數(shù)的監(jiān)控。

作者簡介：王小忙，男，陜西三原人，本科，助理工程師，研究方向：熱能動(dòng)力。