电厂空预器积灰脏堵智能诊断的研究与应用

北极星环保网讯:分析电厂空预器在使用过程中发生积灰脏堵问题的原因，并探讨相应的预防解决措施。设计空预器智能诊断管理系统，通过远程数据网络对现有Pl实时数据库中的数据进行挖掘提取，解决人工判断依据个人经验、劳动强度大易误判、效果无法比对的问题，对空预器有关数据进行采集、计算与分析，确定空预器的脏堵、漏风、能效等指标，以确定空预器当前的运行状态和发展趋势，从而进一步实现在线智能诊断功能。

电厂锅炉机组广泛采用回转式空气预热器，其最大缺点就是容易积灰脏堵，近年来各种技术在不断完善，这一问题还是没有得到有效解决所以解决空预器的积灰脏堵问题对空预器的高效、安全运行显得尤其重要。

近年来国内对空气预热器积灰监测的研究，取得了一些成果。本文采用远程数据挖掘的方法，通过提取出的数据来进行智能分析诊断，从而指导空预器保持在良好工况下运行。

01空预器积灰脏堵的原因分析

(1)工艺设计原因

空预器传热元件是紧密地排列在篮子框架中的成波形的金属薄板，篮子框架以2层或更多层叠放在转子的格仓中。一般分3层，由下至上分别命名为冷端层、中间层和热端层

由于预热器的传热元件布置紧密，工质通道狭窄，所以，在传热元件上易积灰，甚至堵塞工质通道，致使烟空气流动阻力增加，传热效率降低，从而影响预热器的正常工作。

相比较而言，冷端元件比热端元件更容易积灰，所以，对冷端元件的调换采用旁移式，即可以通过外壳上的检修门取出，以便传热元件本体外清洗后调换。当冷端传热元件的一端钢板厚度减薄至原厚度的1/3时，可翻转篮子框架，与相邻对称格仓的对应篮子框架交换倒置使用，可以延长传热元件的使用寿命

(2)煤质因素

煤中的硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫在催化剂的作用下进一步氧化成三氧化硫，与烟气中的水蒸汽生成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽的存在使烟气中的露点显著升高由于空预器中空气的温度较低，当烟气温度低于110℃时，烟气中三氧化硫蒸汽容易在空预器受热面上凝结，烟气中的灰容易粘在空预器受热面上形成积灰，长期运行造成堵塞在露点温度升高和硫酸浓度增加的影响下，空预器冷端金属元件会发生一定程度的腐蚀，与此同时，也会导致空预器的积灰堵塞越来越严重。

(3)SCR烟气脱硝系统氨逃逸

锅炉SCR烟气脱硝系统在运行过程中，除了极端工况造成短时间内过量喷氨外，当氨喷射系统设计不当、烟气流场分布不均匀或者喷氨格栅局部喷嘴被堵塞时，也会造成反应器出口局部区域的氨逃逸过量。不同程度的氨逃逸烟气容易在空预器冷端形成粘附性极高的硫酸氢氨，是造成空预器堵塞的主要原因。

(4)运行调整因素

吹灰蒸汽带水，由于进入空预器的烟气温度和空气温度不高，在进行热交换后，空预器冷端壁温度往往偏低，又由于烟气中有大量灰份，灰份沉积在壁面时，与水及酸液起化学作用后发生硬结，所以空预器吹灰疏水不当，也容易使得蒸汽带水造成空预器堵塞。

02空预器积灰脏堵的预防措施

2.1工艺设计改造

(1)空预器热端和冷端换热元件均采用适用于本工程燃煤特性、传热和阻力综合性能好、不易积灰、易清洗、刚度大的波型。

(2)为防止空预器发生硫酸氢按堵灰，冷端换热元件顶部烟气侧金属壁温要求超过200℃，要根据计算结果合理设计冷端换热元件高度。

(3)空预器热端换热元件采用当前的蒸汽吹灰器，冷端换热元件采用配有在线高压水冲洗装置的半伸缩式吹灰装置，半伸缩吹灰装纳入机组DCS系统程控，高压水泵采用就地控制。空预器吹灰器的布置角度考虑避免与锅炉钢架干涉。

2.2适时投用吹灰器

在2次吹扫之间观察其烟气阻力的变化，以此来决定实际需要的吹灰间隔期;在投用空预器蒸汽吹灰时，应注意吹灰蒸汽压力调整和充分疏水。

2.3适时采用水冲洗

根据吹灰效果或空预器堵塞情况，待有机组停运，适时进行水冲洗。冲洗过程一定要彻底，可采用透光法等手段进行检查，避免冲洗不彻底，否则会在极短时间内加重堵塞，失去冲洗的意义。

2.4加强SCR脱硝系统运行管理

对于烟气脱硝装置，除通过氨喷射系统、导流系统、混合系统的设计提高烟气流场的分布均匀性外，日常运行过程中.还需根据机组负荷和进口烟温变化变化.严格控制喷氨量，防止过度喷氨，并定期进行氨喷射系统的喷氨流量平衡调整，防止局部喷氨过大造成氨逃逸浓度升高。

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