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火电厂脱硝机组空预器堵塞原因及应对措施

北极星大气网  来源:《发电技术》  作者:邵华 李博  2019/8/12 9:25:19  我要投稿  

北极星大气网讯:摘要:火力发电机组在超低排放改造后,空预器差压逐渐升高,影响机组的安全性和经济性,通过对空预器堵塞的原因进行全面分析,对空预器堵塞的治理制定有效应对措施,实施后达到了防止空预器堵塞的目的,进而确保其始终处于良好的工作状态之中,为脱硝机组的安全平稳运行提供可靠的保障,对于从事相关工作的技术人员具有一定的借鉴意义。

关键词:空预器;脱硝;堵塞;预防

0引言

空气预热器是锅炉的重要组成部分,其对于锅炉的稳定运行具有十分重要的现实意义。因此,在实际的工作过程中,要采取可靠的措施,确保空气预热器的稳定运行。本文对某火电厂的两台燃煤机组锅炉配套的空气预热器出现的问题,进行了比较深入的分析研究,明确了导致其发生堵塞的原因,进而制定有针对性的应对措施,从而为确保空气预热器的畅通运行提供了可靠保障。

1脱硝投运后空预器堵塞情况

自2016年12月机组超低排放改造完成后,脱硝系统投入运行以来,空气预热器堵塞日益严重,压差随着时间的延长不断升高,空预器差压升高情况越来越严重,1B空预器尤其明显。表1为2017年1号炉B空预器差压变化情况。

3.jpg

空预器差压上升后,造成排烟温度升高,空预器出口一二次风温降低,导致引风机运行电流大幅上升,引风机电耗增加。2017年12月23日10时31分,1B空预器烟气侧差压最高达到了3316Pa,同侧引风机进出口差压升高至9.3kPa,根据该机组的运行经验,引风机在9.5kPa左右就会有失速的可能,机组被迫限负荷运行。空预器堵塞已经严重影响机组的安全性和经济性。

2空预器堵塞的原因分析

2.1入炉煤硫份偏高

该厂燃煤锅炉设计煤种为淮南烟煤,收到基全硫St.ar为0.35%,校核煤种为淮北烟煤,收到基全硫St.ar为0.7%,然而实际上燃用煤种煤源比较多,变化较大,煤种含硫量在0.35~2%之间变化,进厂煤种较大偏离了设计值。入炉煤含硫量偏高,造成烟气中SO2含量增大,使烟气露点温度升高,当空预器冷端温度低于或接近烟气露点时,预热器中存在的硫酸蒸汽遇到温度较低的波形板,就会在其上凝结,并且由于烟气中含有大量的灰分,就会与冷凝的硫酸蒸汽结合,长此以往就会堵塞预热器孔道,引起差压升高。

2.2氨逃逸高

机组运行中,NH3与NOX反应不充分、运行中过喷氨、脱硝效率下降以及部分催化剂存在堵塞,均会造成烟气中NH3增加,引起氨逃逸量的增加,从而增加烟气中NH3的体积分数,NH3进入空预器,与H2SO4蒸汽反应,形成NH4HSO4。当温度低于NH4HSO4的沸点时,其就会凝结在预热器的蓄热片上,并且液相的NH4HSO4具有非常高的黏性,进而造成灰分颗粒的大量聚集,导致蓄热片间通道变小,引起空预器差压变大。

2.3空预器吹灰效果不理想

在实际的工作过程中,空气预热器的吹灰效果会受到多种因素的影响,进而导致其吹灰效果发生不同程度的变化。当其受到的影响较大时,其吹灰能力就会大大降低,导致其无法进行彻底的吹灰作业,进而影响了吹灰效果,造成空气预器传热元件灰尘的逐渐聚集,从而造成了积灰现象。

2.4空预器吹灰器设计不合理

空预器吹灰器在设计时有两台吹灰器,且只在热端有吹灰器,空预器冷端没有吹灰器,空预器吹灰时,冷端无法吹灰,容易在冷端积灰,存在吹灰死角。

2.5煤粉细度不合格

煤粉细度的不合格,使煤粉在锅炉中燃烧不完全,烟尘中粗灰比例较大,随着烟气的流动,颗粒较大的灰分就会逐渐在尾部烟道进行聚集,进而导致空气预热器发生不同程度的堵塞。

3空预器堵塞的应对措施

3.1强化燃煤掺配,控制入炉煤含硫量

通过与供货方签定控制来煤硫分的购煤合同,控制入炉煤硫分,以减少烟气中SO2和SO3的生成量,降低NH4HSO4生成的几率。自2018年以来,该厂来煤结构调整,进厂煤质得到改善,含硫量在0.3~1.3%之间,较之往年有大幅下降。

3.2降低氨逃逸量

1)对脱硝系统出口的氨逃逸率表进行校验,确保显示值的准确性,同时,合理控制喷氨量,严格将氨逃逸率控制在1.5PPM以内(设计值为3PPM),减少氨逃逸量。

2)根据空气预热器实际的工作状态,对喷氨系统进行科学合理的优化处理,提高其工作过程中的稳定性,确保其喷氨量符合正常工作要求。通过在喷氨中增设煤量和风量的反馈装置,进而能够根据反馈的信息及时采取有针对性的调整措施,确保喷氨量能够满足正常工作的要求。

3.3加强燃烧优化和运行调整

1)低氧燃烧。通过对燃烧进行有针对性的调整,在保障正常燃烧的前提下,降低其中的氧气含量,进而能够实现在低氧条件下的燃烧,从而抑制SO3的生成量,避免NH4HSO4的产生,从源头上控制堵塞情况的发生。

2)优化送风自动和CCS功能。结合实际的工作情况,对送风和CCS功能进行有针对性的调整控制,确保其能够根据不同的生产状况,对氧气量和煤炭量进行精确的控制,进而确保NOX体积分数始终处于一个相对稳定的状态。

3)在运行进行的小指标经济竞赛中,加大影响空预器压差的氧量、NOX的分值比例,调动运行人员调整参数的积极性,让降低空预器压差付诸于每个人的行动之中。

3.4进行吹灰器改造利用

机组检修时机,在空预器冷端增设2台吹灰器,实现空预器冷端与热端都能吹灰,消除空预器的积灰死角。同时在新增加的脱硝装置中,在保留蒸汽吹灰的基础上,增加压缩气体的声波吹灰器,并每天定期执行声波吹灰。

3.5加强空预器吹灰管理

1)在吹灰工作之前,需要对汽源系统采取有效的疏水措施,将问题升高至240℃之上,并且确保所有的疏水阀关闭后才能进行疏水操作。

2)为了提高吹灰效果,需要根据实际的积灰情况,适当增加吹灰次数,进而确保吹灰效果。

3)锅炉启动时,要将空预器吹灰器和脱硝吹灰器投入连续运行。

4)加强对吹灰器阀门的综合治理,避免内漏,防止吹灰器进不到位,失去吹灰效果。

3.6做好停炉后空预器的水清洗工作

在机组的检修期间,需要对空气预热器进行系统全面的检测。一旦发现堵灰情况就要及时进行清理,确保空气预热器的畅通运行。同时,还要注意的是NH4HSO4与水接触后就会形成具有腐蚀性的溶液,在冲洗的过程中,要适当提高其pH值,进而确保冲洗效果。将空气预热器彻底烘干方可启动引、送、一次风机,运行前检查空气预热器确认已干燥,否则不得擅自启动引、送、一次风机运行,防止锅炉启动时大量灰粒粘贴到换热元件。

3.7加强对磨煤机的检修调整

加强对煤粉细度的监测,加强对磨煤机的运行调整,保证煤粉细度在规定范围,调整锅炉燃烧,尽量让其燃烧充分。

1.jpg

4结语

根据电站锅炉设备固有特点,通过采取优化磨煤机启动,优化尾部烟道烟气挡板调整,优化汽温控制、提高给水温度,优化炉水循环泵运行,优化电站锅炉湿态转干态前后的操作等综合优化技术,提高脱硝入口烟温,不需进行设备改造,即可实现电站锅炉全负荷脱硝。此综合优化技术的实施,可节约技改费用约八百万,避免出现加装省煤器烟道旁路时因挡板不严将造成排烟温度升高、锅炉效率降低的问题,同时避免出现设置省煤器给水旁路时容易出现省煤器内工质沸腾工况而影响机组安全运行的问题。此综合优化技术可为同类型机组实现全负荷脱硝提供借鉴。

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