高压柱塞泵在线水冲洗技术在脱硝空预器上的应用

摘要：介绍了利用以高压柱塞泵为核心设备的在线高压水冲洗技术成果解决600MW机组回转式空预器脱硝突发堵灰加重的异常案例。针对脱硝空预器堵灰严重的情况，大胆尝试进行了空预器在线高压水冲洗，通过冲洗效果分析确认本次高压水在线冲洗使得空预器烟气侧差压下降0.8-1.0Kpa。较为彻底的解决了空预器堵灰的问题并提出了防范措施，同时提出了柱塞式高压泵在线水冲洗系统操作的注意事项以及实际应用中存在的问题，为更好的应用该技术总结了经验。

关键词：空预器改造;：柱塞泵;在线高压水冲洗;烟气差压;注意事项

0.引言

电力行业做为经济发展的先行行业，安全、高效和环保是对电力生产行业的最基本的要求。回转式空气预热器(简称“空预器”)是目前我国大容量发电机组采用的主要型式。回转式空预器的波纹板式蓄热元件被紧密地放置在扇形隔仓内，由于流通空间狭小，很容易造成灰尘的沉积。尤其是国民经济发展“十二五”期间，随着达标环保排放压力增大，国家规定单机容量20万千瓦及以上、投运年限20年内的现役燃煤机组全部配套脱硝设施。虽然在进行脱硝技术改造时对空预器本体及吹灰系统进行了相应改造，但是脱硝系统的投运对加剧空预器堵灰的影响仍然十分明显。空预器堵灰既影响到了锅炉设备的安全，也增加了设备的能耗，降低了发电厂的效率。空预器堵灰导致三大风机(送、引风机、一次风机)电流增大、排烟温度升高，锅炉效率降低，厂用电率升高。同时又增加了送、引风机喘振甚至锅炉RB事故发生的可能、当堵灰严重时，有可能导致机组无法满负荷运行，甚至迫使机组停运检修，对电厂经济性产生严重影响。当运行中空预器因堵灰加重导致差压达到一定数值后，传统的蒸汽吹灰或声波吹灰系统已经无法发挥明显作用。利用高压冲洗水对空预器进行在线冲洗降低空预器差压成为不停炉在线处理的主要可行手段。本文对天津大唐国际盘山发电有些责任公司(以下简称盘山发电公司)空预器堵灰原因及在线高压水冲洗方面的成功经验做以简单介绍。

1.设备概述

1.1机组概述

盘山发电公司2×600MW火电机组是我国华北地区建设投产最早的600MW等级火电机组，工程于1998年10月开工，其中3号机组于2001-12-18正式投产，4号机组于2002-06-05日正式投产，是京津唐电网的主力机组。锅炉为哈尔滨锅炉有限责任公司制造HG-2023/17.6-YM4型锅、亚临界压力、一次中间再热、固态排渣、单炉膛、Π型布置、全钢构架悬吊结构、半露天布置、控制循环汽包炉。采用三分仓回转式空气预热器，平衡通风，6套制粉系统为正压直吹式制粉系统，配置ZGM-123型中速磨煤机。

1.2脱硝空预器改造概述

脱硝SCR反应器投运后，由于氨逃逸的存在，会加剧空预器中温段和冷端的腐蚀和堵灰。因此需要对下游的空预器在防止堵塞和冷段清洗方面作特殊设计和改造。改造范围主要包括：

1)改造后总的换热面积由45032平米增加到47189平米，约增加4.8%;蓄热元件仍维持原来的三段布置，总高度由860mm增加到1910mm，增加约2.7%;

2)改造后空预器的转动重量计算值(含驱动装置及顶部轴承箱、驱动轴等)由373.12吨增加为423.23吨，增加约13%;驱动电机功率由9KW增加至11KW;

3)热段元件采用高吹灰通透性的HS7板型替代原DU板型，高度由原来的780mm减少到300mm;

4)中温段采用利旧原中温段，保持HS7板型不变，高度780mm不变;

5)冷段层采用HS8板型脱碳钢度搪瓷表面传热元件，高度由原300mm增加到830mm。冷端采用搪瓷表面传热元件可以隔断腐蚀物(硫酸氢铵和由SO3吸收水分产生的H2SO4)和金属接触，而且表面光洁，易于清洗干净。搪瓷层稳定性好，耐磨损，使用寿命长;

6)空预器热端新增加一台普通蒸汽吹灰器。冷端吹灰器采用双介质吹灰器，采用蒸汽/高压水做为吹灰介质，新增加一套以高压柱塞泵为核心设备的高压水泵系统两台空预器共用，设计上可以在线隔离/非隔离以及离线水冲洗。

1.3空预器高压水冲洗系统概述

由于高压水射流集中，剪切强度大，对灰垢的清扫能力比蒸汽大的多，同时高压水的流速远小于蒸汽，动能的破坏作用比蒸汽小的多，因此大部分脱硝空预器配有高压水冲洗装置供在线或离线对空预器进行冲洗。豪顿华公司为空预器选择通洁公司的3D2A型高压冲洗水泵组,该泵组在现场集成安装，具有结构紧凑体积小的特点。主要参数如下表：

空预器高压冲洗水系统就地布置如下图：

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